JP2008519290A - Audio signal encoding and decoding using complex-valued filter banks - Google Patents

Audio signal encoding and decoding using complex-valued filter banks Download PDF

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Abstract

符号器（１０９）は、時間領域オーディオ信号を受信する受信器（２０１）を備える。フィルタ・バンク（２０３）は第１のサブバンド信号を時間領域オーディオ信号から生成する。第１のサブバンド信号は、時間領域信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する。変換プロセッサ（２０５）は第２サブバンド信号を第１のサブバンド信号からサブバンド処理によって生成する。第２のサブバンド信号は、時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングしたサブバンド領域表現に対応する。符号化プロセッサ（２０７）は次いで、第２のサブバンド信号のデータ値を符号化することによって波形符号化データ・ストリームを生成する。変換プロセッサ（２０５）は、時間領域に変換し戻すことなく直接サブバンド変換によって第２のサブバンド信号を生成する。本発明は、通常、パラメトリック符号化で生成されるオーバサンプリングされたサブバンド信号を、計算量を削減して波形符号化することが可能になる。復号器は逆演算を行う。  The encoder (109) comprises a receiver (201) for receiving a time domain audio signal. The filter bank (203) generates a first subband signal from the time domain audio signal. The first subband signal corresponds to a complex subband domain representation of the non-critically sampled time domain signal. The transform processor (205) generates a second subband signal from the first subband signal by subband processing. The second subband signal corresponds to a subband domain representation of a critically sampled time domain audio signal. The encoding processor (207) then generates a waveform encoded data stream by encoding the data values of the second subband signal. The transform processor (205) generates the second subband signal by direct subband transform without transforming back to the time domain. According to the present invention, it is possible to perform waveform coding on an oversampled subband signal generated by parametric coding with a reduced amount of calculation. The decoder performs the inverse operation.

Description

本発明は、オーディオ信号の符号化及び／又は復号化に関し、特にオーディオ信号の波形符号化／復号化に関する。   The present invention relates to encoding and / or decoding of an audio signal, and more particularly to waveform encoding / decoding of an audio signal.

種々のソース信号のディジタル符号化は、この数十年間に、アナログの表現及び通信がディジタル信号の表現及び通信によって一層置き換えられるにつれて一層重要になってきている。例えば、GSM（ジーエスエム）などの移動体電話システムは、ディジタル音声符号化に基づいている。又、ビデオや音楽などのメディア・コンテンツの配信は一層、ディジタル・コンテンツ符号化に基づいてきている。   Digital encoding of various source signals has become more important over the last few decades as analog representations and communications have been replaced by digital signal representations and communications. For example, mobile telephone systems such as GSM are based on digital speech coding. In addition, distribution of media content such as video and music is further based on digital content coding.

従来、オーディオ符号化は、下にある波形がディジタル化され、効率的に符号化される波形符号化を主に用いている。例えば、通常の波形符号器は、信号を周波数サブバンド領域に変換するフィルタ・バンクを備えている。心理音響学モデルに基づいて、マスキング閾値が施され、結果として生じるサブバンド値が効率的に量子化され、例えば、ハフマン符号を用いて符号化される。   Conventionally, audio coding mainly uses waveform coding in which the underlying waveform is digitized and coded efficiently. For example, a typical waveform encoder includes a filter bank that converts a signal to the frequency subband domain. A masking threshold is applied based on the psychoacoustic model, and the resulting subband values are efficiently quantized and encoded using, for example, a Huffman code.

波形符号器の例には、周知のMPEG-1レイヤ３（多くの場合、MP3として表す）符号化手法又はAAC（アドバンスト・オーディオ・コーディング）符号化手法がある。   Examples of waveform encoders include the well-known MPEG-1 layer 3 (often represented as MP3) or AAC (Advanced Audio Coding) encoding techniques.

近年、下にある波形を直接符号化するものでないが、むしろ、いくつかのパラメータによって符号化信号を特徴付けるいくつかの符号化手法が提案されている。例えば、音声符号化の場合、符号器及び復号器は、人間の声道のモデルに基づき得るものであり、波形を符号化するかわりに、上記モデルの種々のパラメータ及び励起信号を符号化することができる。前述の手法は一般にパラメトリック符号化手法として表される。   In recent years, the underlying waveform has not been directly encoded, but rather several encoding techniques have been proposed that characterize the encoded signal by several parameters. For example, in the case of speech coding, the encoder and decoder may be based on a model of the human vocal tract, and instead of encoding the waveform, it encodes the various parameters and excitation signals of the model. Can do. The above-described method is generally expressed as a parametric coding method.

更に、波形符号化及びパラメトリック符号化を組み合わせて特に効率的でかつ高品質の符号化を実現することができる。前述のシステムでは、パラメータは、信号の一部を、波形符号化された信号の別の一部を参照して表すことができる。例えば、低周波が波形符号化され、高周波が、高周波の特性を低周波に対して表すパラメトリック拡張によって符号化される符号化手法が提案されている。別の例として、例えば、モノ信号が波形符号化され、パラメトリック拡張が、個々のチャネルがコモン信号とどのように異なるかを示すパラメータ・データを有するマルチチャネル信号符号化が提案されている。   Furthermore, particularly efficient and high-quality encoding can be realized by combining waveform encoding and parametric encoding. In the system described above, the parameter can represent a portion of the signal with reference to another portion of the waveform encoded signal. For example, an encoding method has been proposed in which a low frequency is waveform-encoded and a high frequency is encoded by parametric extension that expresses the characteristics of the high frequency relative to the low frequency. As another example, for example, multi-channel signal coding has been proposed in which a mono signal is waveform coded and the parametric extension has parameter data indicating how the individual channels differ from the common signal.

パラメトリック拡張符号化手法の例には、スペクトル帯域複製（SBR）手法、パラメトリック・ステレオ（PS）手法や空間オーディオ符号化（SAC）手法がある。   Examples of parametric extended coding techniques include spectral band replication (SBR) techniques, parametric stereo (PS) techniques, and spatial audio coding (SAC) techniques.

現在、SAC手法が、マルチチャネル・オーディオ信号を効率的に符号化するよう開発されている。この手法は、PS符号化手法に部分的に基づいている。PSパラダイムと同様に、SACは、M個のチャネルを有するマルチチャネル信号を、N個のチャネル（N＜M）を有する信号と、空間キューを表すわずかな量のパラメータとによって効率的に表すことが可能であるという概念に基づいている。典型的なアプリケーションには、波形符号化されたモノ信号又はステレオ信号としての通常の5.1信号表現に空間パラメータを加えたものを符号化することがある。空間パラメータをモノ又はステレオのコア・ビット・ストリームの補助データ部分に埋め込んで後方互換拡張を構成することが可能である。   Currently, SAC techniques are being developed to efficiently encode multi-channel audio signals. This technique is based in part on the PS coding technique. Similar to the PS paradigm, SAC efficiently represents a multi-channel signal with M channels, with a signal with N channels (N <M) and a small amount of parameters representing spatial cues. Is based on the concept that is possible. Typical applications include encoding a normal 5.1 signal representation as a waveform encoded mono or stereo signal plus a spatial parameter. It is possible to embed the spatial parameters in the auxiliary data part of the mono or stereo core bit stream to form a backward compatible extension.

SBR手法及びPS手法と同様に、SACは、複素（疑似）直交ミラー・フィルタを用いて、時間領域表現を周波数領域表現に変換する（逆も同様である）。前述のフィルタ・バンクの特性には、複素値サブバンド領域信号が、効果的に2倍にオーバサンプリングされることがある。これによって、エイリアシング歪みをもたらすことのないサブバンド領域信号の後処理演算が可能になる。   Similar to the SBR and PS methods, SAC uses a complex (pseudo) orthogonal mirror filter to convert the time domain representation to the frequency domain representation (and vice versa). A characteristic of the filter bank described above is that complex-valued subband domain signals can be effectively oversampled by a factor of two. This allows post-processing operations of subband domain signals that do not introduce aliasing distortion.

パラメトリック拡張の通常の特性の別のものには、通常の条件下では、前述の手法が、トランスペアレントなオーディオの品質レベルを達成するものでない（すなわち、多少の品質劣化がもたらされる）ということがある。   Another of the normal characteristics of parametric extensions is that under normal conditions, the above approach does not achieve a transparent audio quality level (ie, results in some quality degradation). .

トランスペアレントなオーディオの品質に向けてSBR、PSやSACのようなパラメトリック拡張を拡張するために、波形符号器を用いて複素サブバンド領域信号の特定の部分（例えば、特定数のバンド）を符号化することが望ましい。   Encode a specific portion of a complex subband domain signal (eg, a specific number of bands) using a waveform encoder to extend parametric extensions such as SBR, PS and SAC toward transparent audio quality It is desirable to do.

簡単な手法は、まず前述の複素サブバンド領域部分を時間領域に変換し戻す工程を有する。既存の波形符号器（例えば、AAC）を次いで、結果として生じる時間領域信号に施すことが可能である。しかし、前述の手法には、いくつかの欠点が伴う。   The simple technique first includes a step of converting the above-described complex subband domain portion back to the time domain. An existing waveform encoder (eg, AAC) can then be applied to the resulting time domain signal. However, the above approach has several drawbacks.

特に、結果として生じる符号器及び復号器の計算量は大きく、種々の変換を用いた、周波数領域と時間領域との間で繰り返される変換が理由で、大きな計算負荷を有している。例えば、パラメトリック拡張が、QMF合成後に得られる時間領域信号の符号化を利用する場合、対応する復号器は、完全な波形復号器（例えば、AAC派生復号器）を有しており、それに加えて、解析QMFバンクを有している。これは、計算量の点でコストがかかる。   In particular, the resulting encoder and decoder complexity is large and has a large computational load because of the repeated transformations between the frequency domain and the time domain using various transformations. For example, if the parametric extension utilizes time domain signal encoding obtained after QMF synthesis, the corresponding decoder has a full waveform decoder (eg, an AAC derivative decoder), in addition to Has an analysis QMF bank. This is costly in terms of computational complexity.

更に、使用されるパラメトリック拡張と、パラメトリック拡張によって符号化される信号エレメントの波形符号化との間の相関を有することが有利になる。   Furthermore, it would be advantageous to have a correlation between the parametric extension used and the waveform encoding of the signal elements encoded by the parametric extension.

例として、システムが、例えば、AAC及びSBR（HE-AAC）符号化、又はAAC及びSAC符号化を有することができる。システムが、SBR拡張又はSAC拡張を波形符号化によってエンハンスすることを可能にする場合、QMF合成後に得られる時間領域信号を符号化するためにAACも用いることが当然の帰結になる。しかし、同じ拡張（例えば、MPEG-IレイヤII及びSBRの組み合わせ）を用いた別のシステムは好ましくは、別の波形符号化システム（すなわち、MPEG-IレイヤII）を用いる。よって、波形符号化エンハンスメントをコア符号器にではなくパラメータ拡張ツールに結合することが効果的になる。   By way of example, the system can have, for example, AAC and SBR (HE-AAC) coding, or AAC and SAC coding. If the system allows the SBR or SAC extensions to be enhanced by waveform encoding, it is natural to use AAC to encode the time domain signal obtained after QMF synthesis. However, another system using the same extension (eg, a combination of MPEG-I layer II and SBR) preferably uses another waveform coding system (ie, MPEG-I layer II). Thus, it becomes effective to couple the waveform encoding enhancement to the parameter expansion tool rather than to the core encoder.

よって、改良されたシステムが効果的になる。特に、柔軟性の向上、計算量の削減、計算負荷の削減、施される符号化の種々のエレメント間の相互運用の容易化、オーディオ品質の向上（例えば、スケーラブルなオーディオ品質）、及び／又は性能の向上を可能にする符号化／又は復号化システムが効果的になる。   Thus, the improved system is effective. In particular, increased flexibility, reduced computational complexity, reduced computational load, facilitated interoperability between the various elements of the encoding performed, improved audio quality (eg scalable audio quality), and / or An encoding / decoding system that can improve performance becomes effective.

よって、本発明は、好ましくは、上記欠点の1つ又は複数のものを単独で、又は何れかの組み合わせで緩和、軽減又は解消しようとするものである。   Thus, the present invention preferably seeks to mitigate, alleviate or eliminate one or more of the above disadvantages alone or in any combination.

本発明の局面によれば、時間領域オーディオ信号を波形復号化によって生成する復号器が提供される。復号器は、符号化データ・ストリームを受信する手段と、符号化データ・ストリームのデータ値を復号化することによって第１のサブバンド信号を生成する手段であって、第１のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域信号表現に対応する手段と、サブバンド処理によって第２のサブバンド信号を第１のサブバンド信号から生成する変換手段であって、第２のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号を非クリティカル・サンプルした複素サブバンド領域表現に対応する変換手段と、時間領域オーディオ信号を第２のサブバンド信号から生成する合成フィルタ・バンクとを備える。   According to an aspect of the present invention, a decoder is provided that generates a time domain audio signal by waveform decoding. The decoder is means for receiving an encoded data stream and means for generating a first subband signal by decoding data values of the encoded data stream, wherein the first subband signal is Means for corresponding to a complex subband domain signal representation of a critically sampled time domain audio signal, and conversion means for generating a second subband signal from the first subband signal by subband processing, The subband signal comprises transform means corresponding to a complex subband domain representation of the non-critically sampled time domain audio signal and a synthesis filter bank for generating the time domain audio signal from the second subband signal.

本発明は、復号器の改良を可能にし得る。計算量を削減した復号器を達成することができ、かつ／又は計算リソース要件を削減することができる。特に、合成フィルタ・バンクを、時間領域オーディオ信号のパラメトリック拡張の復号化にも波形復号化にも用いることができる。波形復号化とパラメトリック復号化との共通性を達成することが可能である。特に、合成フィルタ・バンクは通常、SBR、PSやSACなどのパラメトリック拡張符号化手法におけるパラメトリック復号化に用いることが可能である。   The present invention may allow for decoder improvements. A decoder with reduced computational complexity can be achieved and / or computational resource requirements can be reduced. In particular, the synthesis filter bank can be used for both parametric extension decoding and waveform decoding of time domain audio signals. It is possible to achieve commonality between waveform decoding and parametric decoding. In particular, the synthesis filter bank can usually be used for parametric decoding in parametric extension coding techniques such as SBR, PS, and SAC.

変換プロセッサは、如何なる変換（例えば、第１のサブバンド信号を時間領域に戻す）も必要とすることなくサブバンド処理によって第２のサブバンド信号を生成するよう構成される。   The transform processor is configured to generate the second subband signal by subband processing without requiring any transformation (eg, returning the first subband signal to the time domain).

復号器は、合成フィルタ・バンクの合成演算の前に第２のサブバンド信号に対して非エイリアス信号処理を行う手段を更に備え得る。   The decoder may further comprise means for performing non-aliased signal processing on the second subband signal prior to the synthesis operation of the synthesis filter bank.

本発明の任意的な特徴によれば、第１のサブバンド信号の各サブバンドは複数の部分サブバンドを備えており、変換手段は、第２のサブバンド信号のサブバンドを第１のサブバンド信号の部分サブバンドから生成する第２の合成フィルタ・バンクを備えている。   According to an optional feature of the invention, each subband of the first subband signal comprises a plurality of partial subbands, and the transforming means converts the subband of the second subband signal to the first subband. A second synthesis filter bank is provided that generates from partial subbands of the band signal.

これによって、第１のサブバンド信号を変換する効率的な手段が提供され得る。上記特徴によって、合成フィルタ・バンクのサブバンド・フィルタの周波数応答を補償する効率的であり、かつ／又は計算量の少ない手段に対する備えをなし得る。   This can provide an efficient means of converting the first subband signal. The above features may provide provisions for efficient and / or computationally efficient means of compensating the frequency response of the subband filters of the synthesis filter bank.

本発明の任意的な特徴によれば、第２のサブバンド信号の各サブバンドは、エイリアス・バンド及び非エイリアス・バンドを備えており、変換手段は、第１のサブバンド信号の部分サブバンドを第２のサブバンド信号の第１のサブバンド・バンドのエイリアス部分サブバンド、及び第２のサブバンド信号の第２のサブバンドの非エイリアス・サブバンドに分離し、エイリアス・サブバンド及び非エイリアス・サブバンドは、時間領域信号において対応する周波数区間を有する。   According to an optional feature of the invention, each subband of the second subband signal comprises an alias band and a non-alias band, and the transforming means is a partial subband of the first subband signal. Are separated into an aliased subband of the first subband band of the second subband signal and a non-aliased subband of the second subband of the second subband signal. Alias subbands have corresponding frequency intervals in the time domain signal.

これによって、第１のサブバンド信号を変換する効率的な手段が提供され得る。特に、時間領域オーディオ信号内の同じ周波数から生じる種々のサブバンドにおける信号構成部分が単一の信号構成部分から生成されることを可能にし得る。   This can provide an efficient means of converting the first subband signal. In particular, signal components in different subbands originating from the same frequency in the time domain audio signal may be allowed to be generated from a single signal component.

本発明の任意的な特徴によれば、分離手段はバタフライ構造を有している。バタフライ構造は、１つのゼロ値入力及び１つの部分サブバンド・データ値入力を用いて、第２のサブバンドの別々のサブバンドに対応する２つの出力値を生成することができる。   According to an optional feature of the invention, the separating means has a butterfly structure. The butterfly structure can generate two output values corresponding to different subbands of the second subband using one zero value input and one partial subband data value input.

本発明の別の局面によれば、時間領域オーディオ信号を符号化する符号器が提供される。符号器は、時間領域オーディオ信号を受信する手段と、第１のサブバンド信号を時間領域オーディオ信号から生成する第１のフィルタ・バンクであって、第１のサブバンド信号が、時間領域信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する第１のフィルタ・バンクと、第２のサブバンド信号を第１のサブバンド信号からサブバンド処理によって生成する変換手段であって、第２のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する変換手段と、第２のサブバンド信号のデータ値を符号化することによって波形符号化データ・ストリームを生成する手段とを提供する。   According to another aspect of the invention, an encoder is provided for encoding a time domain audio signal. The encoder is a means for receiving a time domain audio signal and a first filter bank for generating a first subband signal from the time domain audio signal, wherein the first subband signal is a time domain signal. A first filter bank corresponding to a non-critically sampled complex subband domain representation; and transform means for generating a second subband signal from the first subband signal by subband processing, comprising: A subband signal generates a waveform encoded data stream by encoding transform means corresponding to a complex subband domain representation of a critically sampled time domain audio signal and a data value of the second subband signal. Means.

本発明は、符号器の改良を可能にし得る。計算量を削減した符号器を達成することができ、かつ／又は計算リソース要件を削減することができる。波形符号化とパラメトリック符号化との共通性を達成することが可能である。特に、第１のフィルタ・バンクは、通常、SBR、PSやSACなどのパラメトリック拡張符号化手法におけるパラメトリック符号化に用いられるQMFフィルタ・バンクであり得る。   The present invention may allow for improved encoders. An encoder with reduced computational complexity can be achieved and / or computational resource requirements can be reduced. It is possible to achieve commonality between waveform coding and parametric coding. In particular, the first filter bank may be a QMF filter bank that is typically used for parametric encoding in parametric extended encoding techniques such as SBR, PS, and SAC.

復号化オーディオ品質の改良を達成することができる。例えば、時間領域オーディオ信号は、パラメトリック符号化からの残差信号であり得る。波形符号化信号は、透明性の向上をもたらす情報を供給することが可能である。   An improvement in the decoded audio quality can be achieved. For example, the time domain audio signal may be a residual signal from parametric coding. The waveform encoded signal can provide information that provides improved transparency.

変換プロセッサは、如何なる変換（例えば、第１のサブバンド信号を時間領域に戻す）も必要とすることなくサブバンド処理によって第２のサブバンド信号を生成するよう構成される。   The transform processor is configured to generate the second subband signal by subband processing without requiring any transformation (eg, returning the first subband signal to the time domain).

本発明の任意的な特徴によれば、符号器は、第１のサブバンド信号を用いて時間領域オーディオ信号をパラメトリック符号化する手段を更に備える。   According to an optional feature of the invention, the encoder further comprises means for parametrically encoding the time domain audio signal using the first subband signal.

本発明は、パラメトリック符号化及び波形符号化をともに用いて、下にある信号の効率的であり、かつ／又は高品質の符号化を可能にし得る。機能をパラメトリック符号化と波形符号化との間で共有することができる。パラメトリック符号化は、SBR、PSやSAC符号化などのパラメトリック拡張符号化であり得る。符号器によって特に、パラメトリック拡張符号化の一部又は全てのサブバンドの波形符号化に対する備えをなし得る。   The present invention may use both parametric coding and waveform coding to enable efficient and / or high quality coding of the underlying signal. Functions can be shared between parametric coding and waveform coding. The parametric coding may be parametric extension coding such as SBR, PS or SAC coding. In particular, the encoder may provide provision for waveform coding of some or all subbands of parametric extension coding.

本発明の任意的な特徴によれば、変換手段は、第１のサブバンド信号のサブバンド毎に複数のサブバンドを生成する第２のフィルタ・バンクを備える。   According to an optional feature of the invention, the converting means comprises a second filter bank that generates a plurality of subbands for each subband of the first subband signal.

これによって、第１のサブバンド信号を変換する効率的な手段が提供され得る。上記特徴によって、第１のサブバンドのサブバンド・フィルタの周波数応答を補償する効率的であり、かつ／又は計算量の少ない手段に対する備えをなし得る。   This can provide an efficient means of converting the first subband signal. The above features may provide for an efficient and / or computationally efficient means of compensating the frequency response of the first subband subband filter.

本発明の任意的な特徴によれば、第２のフィルタ・バンクは奇数でスタックされる。   According to an optional feature of the invention, the second filter bank is stacked with an odd number.

これにより、性能を向上させ、複素サブバンド領域内の、正の周波数と負の周波数との間の分離の向上を可能にすることができる。

本発明の任意的な特徴によれば、各サブバンドは、サブバンドのエイリアス・バンドに対応する特定のエイリアス部分サブバンドと、サブバンドの非エイリアス・バンドに対応する特定の非エイリアス部分サブバンドとを備えており、変換手段は、第１のサブバンド・バンドのエイリアス部分サブバンドを第２のサブバンドの非エイリアス部分サブバンドと合成する合成手段を備えており、エイリアス部分サブバンド及び非エイリアス部分サブバンドは、時間領域信号において対応する周波数区間を有する。 This can improve performance and allow for improved separation between positive and negative frequencies in the complex subband region.

According to an optional feature of the invention, each subband includes a specific alias subband corresponding to the subband alias band and a specific nonalias partial subband corresponding to the subband non-alias band. And converting means comprises combining means for combining the alias sub-band of the first sub-band with the non-alias sub-sub-band of the second sub-band. Alias partial subbands have corresponding frequency intervals in the time domain signal.

これによって、第１のサブバンド信号を変換する効率的な手段が提供され得る。特に、時間領域オーディオ信号内の同じ周波数から生じる種々のサブバンドにおける信号構成部分が単一の信号構成部分に合成されることを可能にし得る。これによって、データ・レートの削減が可能になり得る。   This can provide an efficient means of converting the first subband signal. In particular, signal components in different subbands originating from the same frequency in the time domain audio signal may be allowed to be combined into a single signal component. This may allow a data rate reduction.

本発明の任意的な特徴によれば、エイリアス・バンド内のエネルギを削減するよう合成手段が構成される。   According to an optional feature of the invention, the synthesis means is configured to reduce energy in the alias band.

このことによって、性能が向上し得るものであり、かつ／又はデータ・レートの削減が可能になり得る。特に、エイリアス・バンド内のエネルギを最小にすることができ、エイリアス・バンドを無視することができる。   This can improve performance and / or allow a reduction in data rate. In particular, the energy in the alias band can be minimized and the alias band can be ignored.

特に、合成手段は、第２のサブバンドのエイリアス・サブバンドによって第１のサブバンド・バンドの非エイリアス部分サブバンドを補償する手段を更に備え得る。特に、合成手段は、第２のサブバンドのエイリアス・サブバンドの係数を第１のサブバンドの非エイリアス部分サブバンドから減算する手段を備え得る。   In particular, the combining means may further comprise means for compensating the non-aliased partial subband of the first subband band by the aliased subband of the second subband. In particular, the combining means may comprise means for subtracting the alias subband coefficients of the second subband from the non-aliased partial subbands of the first subband.

本発明の任意的な特徴によれば、合成手段は、第１のサブバンド内の第１のエイリアス部分サブバンド及び第２のサブバンド内の第１の非エイリアス部分サブバンドの非エイリアス和信号を生成する手段を備える。   According to an optional feature of the invention, the combining means comprises a non-aliased sum signal of the first alias partial subband in the first subband and the first non-aliased partial subband in the second subband. Means for generating.

このことによって、効率的な実現形態及び／又は高性能が可能になり得る。   This may allow efficient implementation and / or high performance.

本発明の任意的な特徴によれば、合成手段は、非エイリアス和信号を生成するバタフライ構造を備える。   According to an optional feature of the invention, the synthesis means comprises a butterfly structure for generating a non-aliased sum signal.

このことによって、特に効率的な実現形態及び／又は高性能が可能になり得る。バタフライ構造は特に、１つの出力値のみが生成されるハーフ・バタフライ構造であり得る。   This may allow a particularly efficient implementation and / or high performance. The butterfly structure may in particular be a half butterfly structure in which only one output value is generated.

本発明の任意的な特徴によれば、バタフライ構造の少なくとも１つの係数は、第１のフィルタ・バンクのフィルタの周波数応答によって変わってくる。   According to an optional feature of the invention, the at least one coefficient of the butterfly structure depends on the frequency response of the filter of the first filter bank.

このことによって、特に効率的な実現形態及び／又は高性能が可能になり得る。   This may allow a particularly efficient implementation and / or high performance.

本発明の任意的な実施例によれば、符号化データ・ストリーム内のエイリアス・バンドのデータ値を備えないよう変換手段が構成される。   According to an optional embodiment of the invention, the transforming means is configured not to comprise alias band data values in the encoded data stream.

このことによって、特定のデータ・レートの場合の、高い符号化オーディオ品質が可能になり得る。   This may allow high encoded audio quality for specific data rates.

本発明の任意的な特徴によれば、符号器は、第２の信号への変換に先行して第１のサブバンド信号に対して非エイリアス信号処理を行う手段を更に備える。   According to an optional feature of the invention, the encoder further comprises means for performing non-aliased signal processing on the first subband signal prior to conversion to the second signal.

このことによって、性能が向上し得る。本発明は、エイリアシング・エラーをもたらすことなく個々のサブバンドの信号処理を行うことを可能にする一方で、クリティカル・サンプリングされた出力信号を有する波形符号器の効率的な実現形態を可能にし得る。   This can improve performance. The present invention allows for efficient implementation of a waveform encoder with critical sampled output signals while allowing individual subband signal processing without introducing aliasing errors .

本発明の任意的な特徴によれば、符号器は、第２の信号への変換に先行して第１のサブバンド信号を位相補償する手段を更に備える。   According to an optional feature of the invention, the encoder further comprises means for phase compensating the first subband signal prior to conversion to the second signal.

このことによって、性能が向上し、かつ／又は効率的な実現形態に対する備えがなされ得る。   This can improve performance and / or provide for an efficient implementation.

本発明の任意的な特徴によれば、第１のフィルタ・バンクはQMFフィルタ・バンクである。   According to an optional feature of the invention, the first filter bank is a QMF filter bank.

本発明によって、SBR、PS、SACなどの多くのパラメトリック符号化手法において用いられるQMFフィルタを用いた効率的な波形符号化が可能になり得る。よって、波形符号化手法及びパラメトリック符号化手法の互換性の向上、及び／若しくは機能の向上、並びに／又は、相互運用性の向上を達成することが可能である。   The present invention may enable efficient waveform coding using a QMF filter used in many parametric coding techniques such as SBR, PS, SAC. Accordingly, it is possible to improve the compatibility between the waveform coding method and the parametric coding method and / or improve the function and / or improve the interoperability.

本発明の別の局面によれば、時間領域オーディオ信号を波形復号化によって生成する方法が提供される。方法は、符号化データ・ストリームを受信する工程と、符号化データ・ストリームのデータ値を復号化することによって第１のサブバンド信号を生成する工程であって、第１のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域信号表現に対応する工程と、サブバンド処理によって第２のサブバンド信号を第１のサブバンド信号から生成する工程であって、第２のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する工程と、合成フィルタ・バンクが時間領域オーディオ信号を第２のサブバンド信号から生成する工程を備える。   According to another aspect of the present invention, a method for generating a time domain audio signal by waveform decoding is provided. The method includes receiving an encoded data stream and generating a first subband signal by decoding data values of the encoded data stream, wherein the first subband signal is: Corresponding to a complex subband domain signal representation of a critically sampled time domain audio signal, and generating a second subband signal from the first subband signal by subband processing, comprising: The band signal corresponding to a complex subband domain representation of the non-critically sampled time domain audio signal, and the synthesis filter bank generating the time domain audio signal from the second subband signal.

本発明の別の局面によれば、時間領域オーディオ信号を符号化する方法が提供される。方法は、時間領域オーディオ信号を受信する工程と、第１のフィルタ・バンクが第１のサブバンド信号を時間領域オーディオ信号から生成する工程であって、第１のサブバンド信号が、時間領域信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する工程と、第２のサブバンド信号を第１のサブバンド信号からサブバンド処理によって生成する工程であって、第２のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する工程と、第２のサブバンド信号のデータ値を符号化することによって波形符号化データ・ストリームを生成する工程とを提供する。   According to another aspect of the present invention, a method for encoding a time domain audio signal is provided. The method includes receiving a time domain audio signal and a first filter bank generating a first subband signal from the time domain audio signal, wherein the first subband signal is the time domain signal. Corresponding to a non-critically sampled complex subband region representation and generating a second subband signal from the first subband signal by subband processing, wherein the second subband signal is: A step of responding to a critical subsampled complex subband domain representation of the time domain audio signal and a step of generating a waveform encoded data stream by encoding the data values of the second subband signal are provided.

本発明の別の局面によれば、オーディオ信号を受信する受信器が提供される。受信器は、符号化データ・ストリームを受信する手段と、符号化データ・ストリームのデータ値を復号化することによって第１のサブバンド信号を生成する手段であって、第１のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域信号表現に対応する手段と、サブバンド処理によって第２のサブバンド信号を第１のサブバンド信号から生成する変換手段であって、第２のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する変換手段と、時間領域オーディオ信号を第２のサブバンド信号から生成する合成フィルタ・バンクとを備える。   According to another aspect of the invention, a receiver for receiving an audio signal is provided. The receiver is means for receiving an encoded data stream and means for generating a first subband signal by decoding a data value of the encoded data stream, wherein the first subband signal is Means for corresponding to a complex subband domain signal representation of a critically sampled time domain audio signal, and conversion means for generating a second subband signal from the first subband signal by subband processing, The subband signal comprises transform means corresponding to a complex subband domain representation obtained by non-critically sampling the time domain audio signal, and a synthesis filter bank for generating the time domain audio signal from the second subband signal.

本発明の別の局面によれば、符号化オーディオ信号を送信する送信器が提供される。送信器は、時間領域オーディオ信号を受信する手段と、第１のサブバンド信号を時間領域オーディオ信号から生成する第１のフィルタ・バンクであって、第１のサブバンド信号が、時間領域信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する第１のフィルタ・バンクと、第２のサブバンド信号を第１のサブバンド信号からサブバンド処理によって生成する変換手段であって、第２のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する変換手段と、第２のサブバンド信号のデータ値を符号化することによって波形符号化データ・ストリームを生成する手段と、波形符号化データ・ストリームを送信する手段とを備える。   According to another aspect of the invention, a transmitter for transmitting an encoded audio signal is provided. The transmitter is a means for receiving a time domain audio signal and a first filter bank for generating a first subband signal from the time domain audio signal, wherein the first subband signal receives the time domain signal. A first filter bank corresponding to a non-critically sampled complex subband domain representation; and transform means for generating a second subband signal from the first subband signal by subband processing, comprising: A subband signal generates a waveform encoded data stream by encoding transform means corresponding to a complex subband domain representation of a critically sampled time domain audio signal and a data value of the second subband signal. Means and means for transmitting the waveform encoded data stream.

本発明の別の局面によれば、時間領域オーディオ信号を送信する送信システムが提供される。送信システムは、送信器及び受信器を備える。送信器は、時間領域オーディオ信号を受信する手段と、第１のサブバンド信号を時間領域オーディオ信号から生成する第１のフィルタ・バンクであって、第１のサブバンド信号が、時間領域信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する第１のフィルタ・バンクと、第２のサブバンド信号を第１のサブバンド信号からサブバンド処理によって生成する変換手段であって、第２のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する変換手段と、第２のサブバンド信号のデータ値を符号化することによって波形符号化データ・ストリームを生成する手段と、波形符号化データ・ストリームを送信する手段とを備える。受信器は、波形符号化データ・ストリームを受信する手段と、符号化データ・ストリームのデータ値を復号化することによって第３のサブバンド信号を生成する手段であって、第３のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域信号表現に対応する手段と、サブバンド処理によって第４のサブバンド信号を第３のサブバンド信号から生成する変換手段であって、第４のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号を非クリティカル・サンプルした複素サブバンド領域表現に対応する変換手段と、時間領域オーディオ信号を第４のサブバンド信号から生成する合成フィルタ・バンクとを備える。   According to another aspect of the present invention, a transmission system for transmitting a time domain audio signal is provided. The transmission system includes a transmitter and a receiver. The transmitter is a means for receiving a time domain audio signal and a first filter bank for generating a first subband signal from the time domain audio signal, wherein the first subband signal receives the time domain signal. A first filter bank corresponding to a non-critically sampled complex subband domain representation; and transform means for generating a second subband signal from the first subband signal by subband processing, comprising: A subband signal generates a waveform encoded data stream by encoding transform means corresponding to a complex subband domain representation of a critically sampled time domain audio signal and a data value of the second subband signal. Means and means for transmitting the waveform encoded data stream. The receiver comprises means for receiving a waveform encoded data stream and means for generating a third subband signal by decoding a data value of the encoded data stream, wherein the third subband signal Means for corresponding to a complex subband domain signal representation of a critically sampled time domain audio signal, and conversion means for generating a fourth subband signal from the third subband signal by subband processing, 4 subband signals comprise transform means corresponding to a complex subband domain representation of non-critically sampled time domain audio signals, and a synthesis filter bank for generating the time domain audio signals from the fourth subband signals. .

本発明の別の局面によれば、オーディオ信号を受信する方法が提供される。方法は、符号化データ・ストリームを受信する工程と、符号化データ・ストリームのデータ値を復号化することによって第１のサブバンド信号を生成する工程であって、第１のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域信号表現に対応する工程と、サブバンド処理によって第２のサブバンド信号を第１のサブバンド信号から生成する工程であって、第２のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号を非クリティカル・サンプルした複素サブバンド領域表現に対応する工程と、合成フィルタ・バンクが時間領域オーディオ信号を第２のサブバンド信号から生成する工程とを備える。   According to another aspect of the present invention, a method for receiving an audio signal is provided. The method includes receiving an encoded data stream and generating a first subband signal by decoding data values of the encoded data stream, wherein the first subband signal is: Corresponding to a complex subband domain signal representation of a critically sampled time domain audio signal, and generating a second subband signal from the first subband signal by subband processing, comprising: The band signal corresponding to a complex subband domain representation of the non-critically sampled time domain audio signal, and the synthesis filter bank generating a time domain audio signal from the second subband signal.

本発明の別の局面によれば、符号化オーディオ信号を送信する方法が提供される。方法は、時間領域オーディオ信号を受信する工程と、第１のフィルタ・バンクが第１のサブバンド信号を時間領域オーディオ信号から生成する工程であって、第１のサブバンド信号が、時間領域信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する工程と、第２のサブバンド信号を第１のサブバンド信号からサブバンド処理によって生成する工程であって、第２のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する工程と、第２のサブバンド信号のデータ値を符号化することによって波形符号化データ・ストリームを生成する工程と、波形符号化データ・ストリームを送信する工程とを提供する。   According to another aspect of the invention, a method for transmitting an encoded audio signal is provided. The method includes receiving a time domain audio signal and a first filter bank generating a first subband signal from the time domain audio signal, wherein the first subband signal is the time domain signal. Corresponding to a non-critically sampled complex subband region representation and generating a second subband signal from the first subband signal by subband processing, wherein the second subband signal is: Corresponding to a complex subband domain representation of a critically sampled time domain audio signal, generating a waveform encoded data stream by encoding data values of the second subband signal, and waveform encoding Transmitting a data stream.

本発明の別の局面によれば、時間領域オーディオ信号を送信し、受信する方法が提供される。方法は、送信器が、時間領域オーディオ信号を受信する工程と、第１のフィルタ・バンクが第１のサブバンド信号を時間領域オーディオ信号から生成する工程であって、第１のサブバンド信号が、時間領域信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する工程と、第２のサブバンド信号を第１のサブバンド信号からサブバンド処理によって生成する工程であって、第２のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する工程と、第２のサブバンド信号のデータ値を符号化することによって波形符号化データ・ストリームを生成する工程と、波形符号化データ・ストリームを送信する工程と、受信器が、波形符号化データ・ストリームを受信する工程と、符号化データ・ストリームのデータ値を復号化することによって第３のサブバンド信号を生成する工程であって、第３のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域信号表現に対応する工程と、サブバンド処理によって第４のサブバンド信号を第３のサブバンド信号から生成する工程であって、第４のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する工程と、合成フィルタ・バンクが時間領域オーディオ信号を第４のサブバンド信号から生成する工程とを備える。   According to another aspect of the invention, a method for transmitting and receiving a time-domain audio signal is provided. The method includes: a transmitter receiving a time domain audio signal; and a first filter bank generating a first subband signal from the time domain audio signal, wherein the first subband signal is Corresponding to a non-critically sampled complex subband domain representation of the time domain signal and generating a second subband signal from the first subband signal by subband processing, the second subband signal comprising: A band signal corresponding to a complex subband domain representation of a critically sampled time domain audio signal; and generating a waveform encoded data stream by encoding data values of a second subband signal; Transmitting the waveform-encoded data stream; and a step in which the receiver receives the waveform-encoded data stream. Generating a third subband signal by decoding a data value of the encoded data stream, wherein the third subband signal is a complex subband obtained by critically sampling a time domain audio signal A step corresponding to the domain signal representation, and a step of generating a fourth subband signal from the third subband signal by subband processing, wherein the fourth subband signal converts the time domain audio signal into a non-critical Corresponding to the sampled complex subband domain representation, and the synthesis filter bank generating a time domain audio signal from the fourth subband signal.

本発明の別の局面によれば、前述の方法の何れかを実行するコンピュータ・プログラムを提供する。   According to another aspect of the present invention, a computer program for performing any of the methods described above is provided.

本発明の前述並びにその他の局面、特徴及び利点は、以下に記載する実施例から明らかであり、そうした実施例を参照しながら明らかになるであろう。   The foregoing and other aspects, features and advantages of the invention will be apparent from and will be elucidated with reference to the embodiments described hereinafter.

本発明の実施例は、添付図面を参照して、例としてのみ説明する。   Embodiments of the present invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明の特定の実施例による、オーディオ信号の通信のための送信システム１００を示す。送信システム１００は、特にインターネットであり得るネットワーク１０５を介して受信器１０３に結合された送信器１０１を備える。   FIG. 1 illustrates a transmission system 100 for communication of audio signals according to a particular embodiment of the present invention. The transmission system 100 comprises a transmitter 101 coupled to a receiver 103 via a network 105 which can be in particular the Internet.

この特定例では、送信器１０１が信号記録装置であり、受信器が信号プレイヤ装置１０３であるが、他の実施例では、送信器及び受信器を他のアプリケーションに、かつ他の目的に用いることができる。例えば、送信器１０１及び／又は受信器１０３は、トランスコーリング機能の一部であり得るものであり、例えば、他の信号のソース又は送信先とのインタフェースを備え得る。   In this particular example, the transmitter 101 is a signal recording device and the receiver is a signal player device 103, but in other embodiments, the transmitter and receiver are used for other applications and for other purposes. Can do. For example, the transmitter 101 and / or the receiver 103 may be part of a transcalling function, and may include, for example, an interface with another signal source or destination.

信号記録機能がサポートされる特定例では、送信器１０１は、アナログ信号（サンプリング及びアナログ・ディジタル変換によってディジタルPCM信号に変換される）を受信するディジタイザ１０７を備える。   In a specific example where the signal recording function is supported, the transmitter 101 comprises a digitizer 107 that receives an analog signal (converted to a digital PCM signal by sampling and analog-to-digital conversion).

送信器１０１は図１の符号器１０９に結合される。符号器１０９は、符号化アルゴリズムによってPCM信号を符号化する。符号器１００はネットワーク送信器１１１に結合される。ネットワーク送信器１１１は符号化信号を受信し、インターネット１０５とインタフェースする。ネットワーク送信器は、符号化信号を受信器１０３にインターネット１０５を介して送信し得る。   Transmitter 101 is coupled to encoder 109 of FIG. The encoder 109 encodes the PCM signal using an encoding algorithm. Encoder 100 is coupled to network transmitter 111. The network transmitter 111 receives the encoded signal and interfaces with the Internet 105. The network transmitter may transmit the encoded signal to the receiver 103 via the Internet 105.

受信器１０３はネットワーク受信器１１３を備える。ネットワーク受信器１１３は、インターネット１０５とインタフェースしており、送信器１０１から符号化信号を受信するよう構成される。   The receiver 103 includes a network receiver 113. The network receiver 113 interfaces with the Internet 105 and is configured to receive an encoded signal from the transmitter 101.

ネットワーク受信器１１１は復号器１１５に結合される。復号器１１５は符号化信号を受信し、復号化アルゴリズムによってこれを復号化する。   Network receiver 111 is coupled to decoder 115. Decoder 115 receives the encoded signal and decodes it with a decoding algorithm.

信号再生機能がサポートされる特定例では、受信器１０３は、復号化オーディオ信号を復号器１１５から受信し、これをユーザに提示する信号プレイヤ１１７を更に備える。特に、信号プレイヤ１１３は、復号化オーディオ信号の出力に必要なディジタル・アナログ変換器、増幅器及びスピーカを備え得る。   In the specific example where the signal playback function is supported, the receiver 103 further comprises a signal player 117 that receives the decoded audio signal from the decoder 115 and presents it to the user. In particular, the signal player 113 may include a digital / analog converter, an amplifier, and a speaker necessary for outputting a decoded audio signal.

図２は、図１の符号器１０９を更に詳細に示す。符号器１０９は、符号化対象の時間領域オーディオ信号を受信する受信器２０１を備える。オーディオ信号は、何れかの外部ソース又は内部ソースから（局所信号記憶装置などから）受信することができる。   FIG. 2 shows the encoder 109 of FIG. 1 in more detail. The encoder 109 includes a receiver 201 that receives a time domain audio signal to be encoded. The audio signal can be received from any external or internal source (such as from a local signal storage device).

受信器は第１のフィルタ・バンク２０３に結合される。第１のフィルタ・バンク２０３は、別々の複数のサブバンドを備えるサブバンド信号を生成する。特に、第１のフィルタ・バンク２０３は、ＳＢＲ、ＰＳやＳＡＣなどのパラメトリック符号化手法によって知られているＱＭＦフィルタ・バンクであり得る。よって、第１のフィルタ・バンク２０３は、時間領域信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する第１のサブバンド信号を生成する。この特定例では、第１のサブバンド信号は、複素変調QMFフィルタの場合周知である２のオーバサンプリング係数を有している。   The receiver is coupled to the first filter bank 203. The first filter bank 203 generates a subband signal comprising a plurality of separate subbands. In particular, the first filter bank 203 may be a QMF filter bank known by parametric coding techniques such as SBR, PS and SAC. Thus, the first filter bank 203 generates a first subband signal corresponding to a complex subband domain representation that non-critically samples the time domain signal. In this particular example, the first subband signal has an oversampling factor of 2, which is well known for complex modulation QMF filters.

各QMFバンドは、２倍にオーバサンプリングされるので、エイリアシング歪みを何らもたらすことなく個々のサブバンドに対して多くの信号処理演算を行うことが可能である。例えば、個々のサブバンドそれぞれは、例えば、スケーリングすることができ、かつ／又は、他のサブバンドを加算又は減算等することが可能である。よって、特定の実施例では、符号器１０９は、QMFサブバンドに対して非エイリアス信号処理演算を行う手段を更に備える。   Since each QMF band is oversampled twice, many signal processing operations can be performed on individual subbands without introducing any aliasing distortion. For example, each individual subband can be scaled and / or can be added or subtracted from other subbands, for example. Thus, in particular embodiments, encoder 109 further comprises means for performing non-aliased signal processing operations on the QMF subband.

第１のサブバンド信号は、SBR、PSやSACなどのパラメトリック拡張符号器によって通常生成されるサブバンド信号に対応する。よって、第１のサブバンド信号を用いて、時間領域信号のパラメトリック拡張符号化を生成することができる。更に、図２の符号器１０９における同じサブバンド信号は、時間領域信号の波形符号化にも用いられる。よって、符号器１０９は、信号のパラメトリック符号化及び波形符号化のために同じフィルタ・バンク２０３を用いることが可能である。   The first subband signal corresponds to a subband signal normally generated by a parametric extension coder such as SBR, PS, or SAC. Therefore, the parametric extension coding of the time domain signal can be generated using the first subband signal. Further, the same subband signal in encoder 109 of FIG. 2 is also used for waveform coding of the time domain signal. Thus, the encoder 109 can use the same filter bank 203 for parametric coding and waveform coding of the signal.

第１のサブバンド信号の複素値サブバンド領域表現の波形符号化における主たる課題は、これがコンパクトな表現を表さない（すなわち、２倍にオーバサンプリングされる）ことである。符号器１０９は、修正離散コサイン変換（MDCT）（MDCTの説明については、例えば、H. Malvarによる「Signal Processing with Lapped Transform, Artech House, Boston, London, 1992」を参照のこと）を元の時間領域信号に直接施すと得られる表現に近似する表現に複素サブバンド領域表現を直接変換する。MDCTに似たこの表現はクリティカル・サンプリングされる。そういうものとして、この信号は、結果として生じる表現を効率的に符号化し、効率的な波形符号化をもたらすために施すことが可能な既知の知覚オーディオ符号化手法に適している。   The main challenge in the waveform coding of the complex-valued subband domain representation of the first subband signal is that it does not represent a compact representation (ie oversampled twice). Encoder 109 uses modified discrete cosine transform (MDCT) (for example, see “Signal Processing with Lapped Transform, Artech House, Boston, London, 1992” by MD Malvar for an explanation of MDCT) based on original time. The complex subband domain representation is directly converted to an expression that approximates the expression obtained when applied directly to the domain signal. This expression, similar to MDCT, is critically sampled. As such, this signal is suitable for known perceptual audio coding techniques that can be applied to efficiently encode the resulting representation and provide efficient waveform coding.

特に、符号器１０９は、第１のサブバンド信号の個々のサブバンドに複素変換を施すことによって第２のサブバンド信号を第１のサブバンド信号から生成する変換プロセッサ２０５を備える。第２のサブバンド信号は、時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する。   In particular, the encoder 109 comprises a transform processor 205 that generates a second subband signal from the first subband signal by performing a complex transform on the individual subbands of the first subband signal. The second subband signal corresponds to a complex subband domain representation of a critically sampled time domain audio signal.

よって、符号器１０９では、変換プロセッサ２０５は、通常の現行のパラメトリック拡張符号器と互換のQMFフィルタ・バンク出力を、通常の波形符号器において通常生成されるサブバンド信号に厳密に対応するクリティカル・サンプリングされた、MDCTに似たサブバンドに変換する。   Thus, in encoder 109, transform processor 205 outputs a QMF filter bank output that is compatible with a normal current parametric extension encoder, with a critical signal that closely corresponds to the subband signal normally generated in a normal waveform encoder. Convert to sampled MDCT-like subbands.

よって、QMF変換及びMDCT変換を用いるかわりに、第１のサブバンド信号をサブバンド領域において直接処理して第２のサブバンド信号を生成する。第２のサブバンド信号は、通常の波形符号器のMDCT信号として扱うことが可能である。よって、サブバンド信号を符号化するための既知の手法を施すことが可能であり、例えば、パラメトリック拡張符号化からの残差信号の効率的な波形符号化を達成することが可能である（時間領域への変換を要することなく）。よって、QMF合成フィルタの要件を不要にすることが可能である。   Therefore, instead of using QMF conversion and MDCT conversion, the first subband signal is directly processed in the subband region to generate the second subband signal. The second subband signal can be handled as an MDCT signal of a normal waveform encoder. Thus, it is possible to apply known techniques for encoding subband signals, for example, it is possible to achieve efficient waveform coding of the residual signal from parametric extended coding (time Without requiring conversion to a region). Therefore, it is possible to eliminate the requirement for the QMF synthesis filter.

この例では、符号器１０９は、変換プロセッサ２０５に結合される符号化プロセッサ２０７を備える。符号化プロセッサ２０７は、クリティカル・サンプリングされた、MDCTに似た第２のサブバンド信号を変換プロセッサ２０５から受信し、例えば、量子化、スケール係数、ハフマン符号化等をはじめとする通常の波形符号化手法を用いてこれを符号化する。結果として生じる符号化データは、符号化データ・ストリームに埋め込まれる。データ・ストリームは、例えば、パラメトリック符号化データなどの他の符号化データを更に備えることが可能である。   In this example, encoder 109 comprises an encoding processor 207 coupled to transform processor 205. The encoding processor 207 receives a critically sampled second subband signal similar to MDCT from the transform processor 205 and, for example, normal waveform codes such as quantization, scale factor, Huffman coding, etc. This is encoded using the encoding method. The resulting encoded data is embedded in the encoded data stream. The data stream may further comprise other encoded data such as, for example, parametric encoded data.

以下に更に詳細に説明するように、変換プロセッサ２０５は、第１のフィルタ・バンク２０３の基本フィルタ（又はプロトタイプ・フィルタ）の情報を利用して、非エイリアス・バンド（又はパス・バンド）内の別々のサブバンドからの信号成分を合成し、エイリアス・バンド（又はストップバンド）からの信号成分を除去する。よって、サブバンド毎のエイリアス・バンド周波数成分を無視することが可能である。これによって、オーバサンプリングなしのクリティカル・サンプリングされた信号がもたらされる。   As will be described in more detail below, transform processor 205 uses the basic filter (or prototype filter) information of first filter bank 203 to in a non-alias band (or pass band). Combining signal components from separate subbands and removing signal components from alias bands (or stopbands). Therefore, it is possible to ignore the alias band frequency component for each subband. This results in a critical sampled signal without oversampling.

特に、後述するように、変換プロセッサ２０５は、QMFフィルタ・バンクのサブバンド毎に複数のサブバンドを生成する第２のフィルタを備える。よって、サブバンドは更なる部分サブバンドに分けられる。QMFフィルタ間の重なりが理由で、時間領域信号の特定の信号成分（例えば、特定の周波数における正弦波）によって、別々の２つのQMFサブバンド内に信号成分がもたらされ得る。第２のフィルタ・バンクは、前述のサブバンドを、信号成分が第１のQMFサブバンドの一部分サブバンドにおいて表され、第２のQMFサブバンドの一部分サブバンドにおいて表されるように更に分割する。前述の２つの部分サブバンド信号のデータ値は合成器に供給される。合成器は２つの信号を合成して単一の信号成分を生成する。この信号成分は次いで符号化プロセッサ２０７によって符号化される。   In particular, as described below, the transform processor 205 includes a second filter that generates a plurality of subbands for each subband of the QMF filter bank. Thus, the subband is divided into further partial subbands. Due to the overlap between the QMF filters, a particular signal component of the time domain signal (eg, a sine wave at a particular frequency) can result in a signal component in two separate QMF subbands. The second filter bank further divides the aforementioned subband so that the signal component is represented in a partial subband of the first QMF subband and represented in a partial subband of the second QMF subband. . The data values of the above two partial subband signals are supplied to the synthesizer. The combiner combines the two signals to produce a single signal component. This signal component is then encoded by the encoding processor 207.

図３は、変換プロセッサ２０５の特定のエレメントの例を示す。特に、図３は、第１のQMFサブバンドの第１の変換フィルタ・バンク３０１、及び第２のQMFサブバンドの第２の変換フィルタを示す。同じ周波数に対応する部分サブバンドからの信号が次いで合成器３０５に供給される。合成器３０５は、部分サブバンドの単一の出力データ値を生成する。   FIG. 3 shows examples of specific elements of the transformation processor 205. In particular, FIG. 3 shows a first transform filter bank 301 for a first QMF subband and a second transform filter for a second QMF subband. Signals from partial subbands corresponding to the same frequency are then provided to synthesizer 305. The combiner 305 generates a single output data value for the partial subband.

復号器１１５は符号器１０９の逆演算を行うことができる。図４は、復号器１１５を更に詳細に示す。   Decoder 115 can perform the inverse operation of encoder 109. FIG. 4 shows the decoder 115 in more detail.

復号器は、符号器１０９によって符号化された信号をネットワーク受信器１１３から受信する受信器４０１を備える。符号化信号は復号化プロセッサ４０３に転送される。復号化プロセッサ４０３は符号化プロセッサ２０７の波形符号化を復号化する。それによって、クリティカル・サンプリングされたサブバンド信号が再現される。この信号は復号化変換プロセッサ４０５に供給される。変換プロセッサ４０５は、変換プロセッサ２０５の逆演算を行うことによって、非クリティカル・サンプリングされたサブバンド信号を再現する。非クリティカル・サンプリングされた信号は次いで、QMF合成フィルタ４０７に供給される。QMF合成フィルタ４０７は、元の時間領域オーディオ符号化信号の復号化バージョンを生成する。   The decoder includes a receiver 401 that receives the signal encoded by the encoder 109 from the network receiver 113. The encoded signal is transferred to the decoding processor 403. The decoding processor 403 decodes the waveform encoding of the encoding processor 207. Thereby, the critically sampled subband signal is reproduced. This signal is supplied to the decoding conversion processor 405. The conversion processor 405 reproduces the non-critically sampled subband signal by performing the inverse operation of the conversion processor 205. The non-critically sampled signal is then provided to the QMF synthesis filter 407. The QMF synthesis filter 407 generates a decoded version of the original time domain audio encoded signal.

特に、復号化変換プロセッサ４０５は、エイリアス・バンドにも非エイリアス・バンドにも信号バンドを備える部分サブバンド内の信号成分を再現するスプリッタ（逆バタフライ構造など）を備える。部分サブバンド信号は次いで、符号器１０９の変換フィルタ・バンク３０１、３０３に対応する合成フィルタ・バンクに供給される。前述のフィルタ・バンクの出力は、非クリティカル・サンプリングされたサブバンド信号に対応する。   In particular, the decoding transform processor 405 includes a splitter (such as an inverse butterfly structure) that reproduces signal components in partial subbands that have signal bands in both alias and non-alias bands. The partial subband signal is then fed to a synthesis filter bank corresponding to the transform filter bank 301, 303 of the encoder 109. The output of the foregoing filter bank corresponds to a non-critically sampled subband signal.

本発明の特定の実施例を以下に更に詳細に説明する。実施例の説明は、図５の符号器構造５００を参照して説明する。符号器構造５００は特に、図１の符号器１０９において実現することができる。   Specific embodiments of the invention are described in further detail below. The description of the embodiment will be described with reference to the encoder structure 500 of FIG. The encoder structure 500 can be implemented in particular in the encoder 109 of FIG.

符号器構造５００は、６４個のバンドの解析QMFフィルタ・バンク５０１を備える。   The encoder structure 500 comprises a 64 band analysis QMF filter bank 501.

QMF解析サブバンド・フィルタは以下のように説明することが可能である。実数値線形位相プロトタイプ・フィルタp(y)を前提とすれば、M個のバンドの複素変調解析フィルタ・バンクは、解析フィルタ   The QMF analysis subband filter can be described as follows. Given a real-valued linear phase prototype filter p (y), the complex modulation analysis filter bank of M bands is the analysis filter

Figure 2008519290
（サブバンド係数k=0,1,…,M−1）によって定義することが可能である。位相パラメータθは、以下の解析に対する重要性を有する。通常選ぶのは（N+M）/2である。ここで、Nはプロトタイプ・フィルタの次数である。
Figure 2008519290
 (Subband coefficients k = 0, 1,..., M−1). The phase parameter θ has importance for the following analysis. The normal choice is (N + M) / 2. Where N is the order of the prototype filter.

実数値離散時間信号ｘ（v）を前提とすれば、サブバンド信号vk(n)は、x(v)をhk(v)によってフィルタリング（畳み込み）し、次いで、図６（符号器１０９及び復号器１１５のQMF解析フィルタ・バンク及びQMF合成フィルタ・バンクの演算を示す）の左側によって示すようにM分の１に結果をダウンサンプリングすることによって得られる。 Given a real-valued discrete-time signal x (v), the subband signal v k (n) filters (convolves) x (v) with h k (v) and then FIG. 6 (encoder 109). And the left side of the decoder 115 QMF analysis filter bank and QMF synthesis filter bank operations) is obtained by downsampling the result by a factor of M.

図６の右側に示すように、合成演算が、まず、QMFサブバンド信号をM倍にアップサンプリングする工程、続いて、式（１）と同様なタイプの複素変調フィルタによってフィルタリングする工程、結果を加算する工程、及び、最後に実数部分を2倍する工程を備えるものとする。前述の場合、実数値入力信号x(v)のほぼ完全な再構成は、P. Ekstrandによる「Bandwidth extension of audio signals by spectral band replication, Proc. 1st IEEE Benelux Workshop on Model based Processing and Coding of Audio (MPCA-2000), pp. 53-58, Leuven, Belgium, November 15 2002」に記載されているような実数値線形位相プロトタイプ・フィルタp(v)の適切な設計によって得ることが可能である。 As shown on the right side of FIG. 6, the synthesis operation first includes the step of up-sampling the QMF subband signal by a factor of M, followed by the step of filtering with a complex modulation filter of the same type as Equation (1), A step of adding and a step of doubling the real part at the end are provided. In the above case, the almost complete reconstruction of the real-valued input signal x (v) is described by P. Ekstrand, `` Bandwidth extension of audio signals by spectral band replication, Proc. 1 st IEEE Benelux Workshop on Model based Processing and Coding of Audio. (MPCA-2000), pp. 53-58, Leuven, Belgium, November 15 2002 ”, can be obtained by appropriate design of a real-valued linear phase prototype filter p (v).

以下では、   Below,

Figure 2008519290
を離散時間信号z(n)の離散時間フーリエ変換とする。
Figure 2008519290
 Is the discrete-time Fourier transform of the discrete-time signal z (n).

QMFバンクのほぼ完全な再構成特性に加えて、P（ω）（p(v)のフーリエ変換）が周波数区間[−π/M,π/M]の外で事実上ゼロになるものとする。   In addition to the almost perfect reconstruction characteristics of the QMF bank, P (ω) (Fourier transform of p (v)) shall be virtually zero outside the frequency interval [−π / M, π / M]. .

ダウンサンプリングされた複素サブバンド領域信号のフーリエ変換は、   The Fourier transform of the downsampled complex subband domain signal is

Figure 2008519290
によって表される。ここで、kはサブバンド係数であり、Mはサブバンドの数である。プロトタイプ・フィルタの周波数応答が制限されるという前提によって、式（２）における和は、ω毎に一項しか有していない。
Figure 2008519290
 Represented by Here, k is a subband coefficient, and M is the number of subbands. Due to the assumption that the frequency response of the prototype filter is limited, the sum in equation (2) has only one term per ω.

対応する定型化絶対周波数応答を図７及び図８に示す。   The corresponding stylized absolute frequency response is shown in FIGS.

特に、図７は、ダウンサンプリング前の複素QMFバンク５０１の最初の数周波数バンドの定型化周波数応答を示す。図８は、偶数の(上の)サブバンドk及び奇数の（下の）サブバンドkについて、ダウンサンプリングされた複素QMFバンクの定型化周波数応答を示す。よって、図８に示すように、QMFフィルタ・バンドの中央はダウンサンプリング後、偶数サブバンドの場合、π/2にエイリアシングされ、非偶数サブバンドの場合、−π/２にエイリアシングされる。   In particular, FIG. 7 shows the stylized frequency response of the first few frequency bands of the complex QMF bank 501 before downsampling. FIG. 8 shows the standardized frequency response of a downsampled complex QMF bank for even (upper) subband k and odd (lower) subband k. Therefore, as shown in FIG. 8, the center of the QMF filter band is aliased to π / 2 in the case of even-numbered subbands and aliased to −π / 2 in the case of non-even-numbered subbands after downsampling.

図８は、複素QMFバンクのオーバサンプリングの効果を示す。偶数係数kのバンド及び奇数係数kのバンドそれぞれの場合、周波数スペクトルの負の部分及び正の部分は、（元の実数値の）信号を再構成するために必要でない。ダウンサンプリングされたフィルタ・バンクの周波数スペクトルの前述の部分はエイリアス・バンド又はストップ・バンドとして表す一方、その他の部分はパス・バンド又は非エイリアス・バンドとして示す。エイリアス・バンドは、その他のサブバンドのスペクトルのパス・バンドにも存在している情報を有している。この特定の特性を用いて、効率的な符号化機構を得る。   FIG. 8 shows the effect of oversampling of the complex QMF bank. For the even coefficient k band and the odd coefficient k band, respectively, the negative and positive portions of the frequency spectrum are not needed to reconstruct the (original real-valued) signal. The aforementioned portion of the frequency spectrum of the downsampled filter bank is represented as an alias band or a stop band, while the other portion is illustrated as a pass band or a non-alias band. The alias band has information that is also present in the pass band of the spectrum of the other subbands. This particular property is used to obtain an efficient coding mechanism.

エイリアス・バンド及び非エイリアス・バンドは冗長な情報を備えており、一方を他方から判定することが可能である。更に、エイリアス・バンド及び非エイリアス・バンドの相補的解釈を用いることが可能である。   Alias and non-alias bands have redundant information, and one can be determined from the other. Furthermore, complementary interpretation of alias and non-alias bands can be used.

以下に示すように、ダウンサンプリングされた解析フィルタ・バンク５０１の各出力において特定のタイプの更なるフィルタ・バンク５０３を施し、更なるフィルタ・バンク５０１の出力間に特定のバタフライ構造５０５を施すことによって、QMF解析フィルタ・バンクのエイリアス・バンド（又はストップ・バンド）に対応するエネルギをゼロ、又はごくわずかな値に削減することが可能である。   Apply a specific type of additional filter bank 503 at each output of the downsampled analysis filter bank 501 and apply a specific butterfly structure 505 between the outputs of the additional filter bank 501 as shown below. Allows the energy corresponding to the alias band (or stop band) of the QMF analysis filter bank to be reduced to zero or negligible value.

その結果、情報の半分（すなわち、フィルタ・バンク出力の半分）を廃棄することが可能である。その結果、クリティカル・サンプリングされた表現が得られる。この表現は、元の時間領域サンプルのMDCT変換によって達成される表現に非常に似ており、よって、MP3やAACなどの通常の波形符号器によって生成されるサブバンド信号に厳密に似ている。よって、波形符号化手法を、波形符号化プロセッサ５０７内のクリティカル・サンプリングされた信号に直接施すことが可能であり、時間領域への変換、及びこれに続くMDCTサブバンド生成に対する要件が何ら必要でない。結果として生じる符号化データが次いで、ビット・ストリーム内にビットストリーム・プロセッサ５０９によって備えられる。   As a result, half of the information (ie, half of the filter bank output) can be discarded. The result is a critically sampled representation. This representation is very similar to the representation achieved by the MDCT transform of the original time domain samples, and thus closely resembles a subband signal generated by a normal waveform encoder such as MP3 or AAC. Thus, the waveform coding technique can be applied directly to the critical sampled signal in the waveform coding processor 507 without any requirement for time domain conversion and subsequent MDCT subband generation. . The resulting encoded data is then provided by the bitstream processor 509 in the bitstream.

図９は、２つの正弦波を有する信号の場合のQMFサブバンド生成の効果を示す。   FIG. 9 shows the effect of QMF subband generation for a signal having two sine waves.

複素周波数領域（例えば、FFTによって得られるものなど）では、各正弦波は、正の周波数として、かつ負の周波数としてスペクトル内に現れる。ここで、８個のバンドの複素QMFバンクを前提とする（図５の例では、６４個のバンドのバンクが用いられる）。ダウンサンプリング前に、正弦波は、スペクトルA乃至Hに示すように現れる。図示したように、各正弦波は２つのサブバンドに存在している（例えば、低周波スペクトル線は第１のQMFサブバンドに対応するスペクトルA、並びに第２のQMFサブバンドに対応するスペクトルBに存在している。   In the complex frequency domain (eg, obtained by FFT), each sine wave appears in the spectrum as a positive frequency and as a negative frequency. Here, a complex QMF bank with 8 bands is assumed (in the example of FIG. 5, a bank with 64 bands is used). Prior to downsampling, a sine wave appears as shown in spectra AH. As shown, each sine wave is present in two subbands (eg, the low frequency spectral line is spectrum A corresponding to the first QMF subband, and spectrum B corresponding to the second QMF subband. Exists.

QMFバンクのダウンサンプリングの処理は、図９の下部分に示す。ここで、スペクトルIは、ダウンサンプリング前のスペクトルを示す。ダウンサンプリング処理は、以下のように解釈することが可能である。まず、スペクトルがM個のスペクトルA乃至Hに分離される。ここで、Mは、第１のサブバンド及び第２のサブバンドそれぞれについてI及びKにおいて示すようにダウンサンプリング係数（M=8）である。個々の分離スペクトルそれぞれをもう一度、完全な周波数範囲に拡張する（伸長する）。次いで、個々の分離スペクトル及び拡張スペクトル全てを加算する。よって、第１のサブバンド及び第２のサブバンドそれぞれについてスペクトルJ及びLにおいて示すようなスペクトルがもたらされる。   The QMF bank downsampling process is shown in the lower part of FIG. Here, the spectrum I indicates a spectrum before downsampling. The downsampling process can be interpreted as follows. First, the spectrum is separated into M spectra A to H. Here, M is a downsampling coefficient (M = 8) as indicated by I and K for the first subband and the second subband, respectively. Each individual separated spectrum is once again expanded (stretched) to the full frequency range. Then, all the individual separated and extended spectra are added. Thus, a spectrum as shown in spectra J and L for the first subband and the second subband, respectively, is provided.

要約すれば、サブバンド間の周波数区間を超える帯域幅を有する個々のサブバンドそれぞれのフィルタにより、時間領域信号の信号成分によって、別々の２つのサブバンドにおいて信号成分がもたらされる。更に、前述の信号成分のうちの１つがサブバンドのうちの１つのエイリアス・バンドに収まり、１つが別のサブバンドの非エイリアス・バンドに収まる。   In summary, each individual subband filter having a bandwidth that exceeds the frequency interval between the subbands results in signal components in two separate subbands, depending on the signal components of the time domain signal. Furthermore, one of the aforementioned signal components fits in one alias band of the subbands and one fits in a non-alias band of another subband.

よって、スペクトルJ及びLに示すように、複素QMFバンクの最終出力スペクトルでは、成分はなお２つのサブバンド内に存在している。例えば、低周波スペクトル線は、第１のサブバンドのパス・バンド、並びに第２のサブバンドのストップ・バンドに存在している。何れも場合にもスペクトル線の大きさは、（シフトさせられた）プロトタイプ・フィルタの周波数応答によって表される。   Thus, as shown in spectra J and L, in the final output spectrum of the complex QMF bank, the components are still present in the two subbands. For example, low frequency spectral lines are present in the passband of the first subband as well as the stopband of the second subband. In either case, the magnitude of the spectral line is represented by the frequency response of the (shifted) prototype filter.

図５の実施例によれば、各変換がサブバンドの出力に施される更なる組の複素変換（フィルタ・バンク５０３）が加えられる。これを用いて、前述のサブバンドの周波数スペクトルを複数のサブバンドに更に分離する。   According to the embodiment of FIG. 5, a further set of complex transforms (filter bank 503) is added, where each transform is applied to the output of the subband. Using this, the frequency spectrum of the aforementioned subband is further separated into a plurality of subbands.

QMFサブバンドのパス・バンド内の各サブバンドを次いで、隣接QMFサブバンド内のエイリアス・バンドの対応するサブバンドと合成する。この例では、スペクトルJに低周波正弦波を備える部分サブバンドを、スペクトルL内の低周波正弦波と合成する。これによって、時間領域信号の同じ低周波信号から生じる信号成分が単一の信号成分に合成される。   Each subband in the passband of the QMF subband is then combined with the corresponding subband of the alias band in the adjacent QMF subband. In this example, a partial subband comprising a low frequency sine wave in spectrum J is combined with a low frequency sine wave in spectrum L. As a result, signal components generated from the same low frequency signal of the time domain signal are combined into a single signal component.

更に、QMFプロトタイプ・フィルタの周波数応答を補償するために、各サブバンドからの値が合成前に周波数応答の相対振幅によって重み付けされる（QMFプロトタイプ・フィルタの振幅応答は各部分サブバンド内で一定である）。   In addition, to compensate for the frequency response of the QMF prototype filter, the value from each subband is weighted by the relative amplitude of the frequency response before synthesis (the amplitude response of the QMF prototype filter is constant within each subband) Is).

ストップ・バンド内の信号成分は無視することが可能であるか、又は、パス・バンドからの値によって補償し、それによってエイリアス・バンド内のエネルギを事実上削減することができる。よって、変換プロセッサ２０７の演算は、周波数毎に生じる２つの信号成分のエネルギを、QMFサブバンドのうちの１つのパス・バンド内の単一の信号成分に集中させることに対応するものとしてみなすことが可能である。よって、エイリアス・バンド又はストップ・バンドにおける信号値を無視することが可能であるので、2分の１に効率的にダウンサンプリングすることを達成し、それによって、クリティカル・サンプリングされた信号をもたらすことが可能である。   Signal components in the stop band can be ignored or compensated by values from the pass band, thereby effectively reducing the energy in the alias band. Thus, the operation of transform processor 207 can be viewed as corresponding to concentrating the energy of the two signal components that occur at each frequency into a single signal component in one of the QMF subbands. Is possible. Thus, it is possible to ignore signal values in the alias band or stop band, thus achieving downsampling efficiently by half, thereby resulting in a critical sampled signal Is possible.

以下に示すように、信号成分の合成（及びエイリアス・バンド内の信号成分の打ち消し）はバタフライ構造を用いることによって達成することが可能である。   As shown below, synthesis of signal components (and cancellation of signal components in alias bands) can be achieved by using a butterfly structure.

基本的に、（フィルタ・バンク５０３によって）別の（５０％が重なる）複素変換をサブバンド信号に施すことによって、2倍の別のアップサンプリングがもたらされる。しかし、選ばれた変換は、特定の対称特性を有しており、それによって、データの５０％の削減が可能になる。結果として生じる変換は、MDCTを実数データに施し、MDSTを虚数データに施すことに同等であるとみなすことが可能である。何れも、クリティカル・サンプリングされた変換であり、よって、アップサンプリングは何ら行われない。   Basically, applying another (50% overlap) complex transform to the subband signal (by filter bank 503) results in another upsampling of twice. However, the chosen transform has certain symmetric properties, which allows a 50% reduction in data. The resulting transformation can be considered equivalent to applying MDCT to real data and applying MDST to imaginary data. Both are critically sampled transformations, so no upsampling is performed.

更に詳細には、フィルタ・バンク５０３は、R＝２Q個のバンドを有する複素変調フィルタ・バンクであり得る。サブバンド毎のフィルタ・バンク５０３の定型化周波数応答の例を図１０にサブバンドk毎に示す。分かり得るように、フィルタ・バンクは、奇数でスタックされており、DC値を中心としたサブバンドは何ら有していない。むしろ、この例では、サブバンドの中心周波数は、ゼロ付近で対称であり、第１のサブバンドの中心周波数は、サブバンド周波数オフセットの約半分である。   More specifically, the filter bank 503 may be a complex modulation filter bank having R = 2Q bands. An example of the standardized frequency response of the filter bank 503 for each subband is shown for each subband k in FIG. As can be seen, the filter banks are stacked in an odd number and do not have any subbands centered on the DC value. Rather, in this example, the center frequency of the subband is symmetric around zero and the center frequency of the first subband is about half of the subband frequency offset.

この第２のバンクにおけるダウンサンプリング係数はQであり、これは、解析フィルタ   The downsampling factor in this second bank is Q, which is the analysis filter

Figure 2008519290
（r=−Q、−Q+1、…,、Q−１）によって定義される。ここで、実数値プロトタイプ・ウィンドウw(v)は、w(v)=w(−v−1−Q)であるようなものである。このウィンドウは、（３）の実数部分又は（３）の虚数部分にフィルタが等しいフィルタ・バンク内の解析から完全な再構成を達成することが可能であるように企図することが可能である。前述の場合、Ｒ＝２Ｑ個のサブバンドのＱのみでよい（正の周波数又は負の周波数）。顕著な例には、修正離散コサイン変換ＭＤＣＴがある。
Figure 2008519290
 (R = −Q, −Q + 1,..., Q−1). Here, the real value prototype window w (v) is such that w (v) = w (−v−1−Q). This window can be designed such that a complete reconstruction can be achieved from analysis in the filter bank where the filter is equal to the real part of (3) or the imaginary part of (3). In the case described above, only Q of R = 2Q subbands is required (positive frequency or negative frequency). A prominent example is the modified discrete cosine transform MDCT.

しかし、図５の実施例では、複素値信号z(n)は代わりにフィルタ５０３によって解析され、結果として生じる信号はQ分の１にダウンサンプリングされ、実数部分が採られる。対応する合成演算は、Q倍にアップサンプリングする工程と、複素変調フィルタ   However, in the embodiment of FIG. 5, the complex value signal z (n) is instead analyzed by the filter 503 and the resulting signal is downsampled by a factor of Q and the real part is taken. Corresponding synthesis operation is Q-times upsampling, complex modulation filter

Figure 2008519290
によって合成フィルタリングする工程と、R=２Q個のサブバンドにわたって結果を合計する工程であって、r=−Q、−Q+1,…,Q−１である工程と、最後に、結果を２で除算する工程とを有している。
Figure 2008519290
 Combining and filtering the results over R = 2Q subbands, where r = −Q, −Q + 1,..., Q−1, and finally the result 2 And dividing by.

プロトタイプ・ウィンドウw(y)が、前述の実数バンクにおいて完全な再構成をもたらすよう企図された場合、複素のケースにおける解析及び合成を組み合わせた演算によって、複素値信号z(n)が完全に再構成される。このことが分かるために、Cが、（３）の実数部分に等しい解析フィルタを有する解析バンクを表し、Sが、−（（３）の虚数部分）に等しい解析フィルタを有する解析バンクを表すものとする。その場合、複素解析バンク（３）は、E=C−iSとして記述することが可能である。複素信号をz=ζ+iηとして記述することによって、   If the prototype window w (y) is intended to provide a complete reconstruction in the real bank, the complex signal z (n) is completely reconstructed by a combination of analysis and synthesis in the complex case. Composed. To see this, C represents an analysis bank with an analysis filter equal to the real part of (3), and S represents an analysis bank with an analysis filter equal to-(imaginary part of (3)) And In that case, the complex analysis bank (3) can be described as E = C−iS. By describing the complex signal as z = ζ + iη,

Figure 2008519290
が得られる。
Figure 2008519290
 Is obtained.

ここで、（５）は、正の周波数r=0,…,Q−1及び負の周波数r=−Q,…,−1について求められる。（３）においてrを−1−rに置き換えると解析フィルタの複素共役につながるので、解析（５）によって、正の周波数r=0,…,Q−1の場合、Cζ+Sη及びCζ−Sηへのアクセスがもたらされる。合成の場合、この情報をCζ及びSηに容易に再合成することが可能である。そこから、ζ及びηの完全な再構成が、対応する実数値合成バンクによって可能である。この再構成が、複素解析、実数部分、複素合成、及び２での除算の演算に同等であるという主張を証明する簡単な詳細は割愛する。   Here, (5) is obtained for positive frequencies r = 0,..., Q−1 and negative frequencies r = −Q,. Replacing r with −1−r in (3) leads to the complex conjugate of the analysis filter. Therefore, according to the analysis (5), Cζ + Sη and Cζ−Sη in the case of positive frequencies r = 0,. Access to is provided. In the case of synthesis, this information can be easily re-synthesized into Cζ and Sη. From there, a complete reconstruction of ζ and η is possible with the corresponding real value synthesis bank. The simple details proving the claim that this reconstruction is equivalent to the operations of complex analysis, real part, complex synthesis, and division by two are omitted.

このフィルタ・バンク構造は、Karp T., Fliege N.J.による「Modified DFT Filter Banks with Perfect Reconstruction, IEEE Transactions on Circuits and Systems-II： Analog and Digital Signal Processing, Vol. 46, No. 11, November 1999」とは同一でないが関連している。主たる差は、本願のフィルタ・バンクが奇数でスタックされていることである。このことは、以下に提案されるハイブリッド構造の場合に効果的である。   This filter bank structure is “Modified DFT Filter Banks with Perfect Reconstruction, IEEE Transactions on Circuits and Systems-II: Analog and Digital Signal Processing, Vol. 46, No. 11, November 1999” by Karp T., Fliege NJ. Are not identical but related. The main difference is that the filter banks of the present application are stacked in odd numbers. This is effective in the hybrid structure proposed below.

k=0,1,…,M−1及びr=−Q,−Q+1,…,Q−1それぞれについて、vk,r(n)を、解析フィルタ５０３による複素QMF解析信号yk(v)を解析し、Q分の１にダウンサンプリングし、実数部分を採ることによって達成される部分サブバンド信号とする。これによって、元のサンプリング・レートのサンプリング・レート１/(QM)における合計２QM個の実数値信号がもたらされる。よって、2倍にオーバサンプリングされた表現が得られる。図８及び図１０を参照すれば、パス・バンド信号を For k = 0, 1,..., M−1 and r = −Q, −Q + 1,..., Q−1, v k, r (n) is converted to a complex QMF analysis signal y k ( v) is analyzed, down-sampled to 1 / Q, and a partial subband signal achieved by taking the real part. This results in a total of 2QM real valued signals at the sampling rate 1 / (QM) of the original sampling rate. Therefore, a representation oversampled twice is obtained. Referring to FIG. 8 and FIG.

Figure 2008519290
によって定義することが好都合である。同様に、前述したストップ・バンド信号又は「エイリアス・バンド」信号は、
Figure 2008519290
 It is convenient to define by Similarly, the stop band signal or “alias band” signal described above is

Figure 2008519290
によって定義される。
Figure 2008519290
 Defined by

前述の信号はともに、クリティカル・サンプリングされている。   Both of the above signals are critically sampled.

次の工程は、時間信号が、周波数π/（２M）≦Ω≦π−π/（２M）における純粋な正弦波である場合であり、かつ（１）においてθ=0である場合、   The next step is when the time signal is a pure sine wave at the frequency π / (2M) ≦ Ω ≦ π−π / (2M), and θ = 0 in (1),

Figure 2008519290
であることを利用するものである。ここで、Cは複素定数である。その結果、隣接QMFバンドはよって、同じ周波数及び位相を有しているが、異なる振幅を有している（変調線形位相QMFプロトタイプ・フィルタの応答による）複素正弦波を有する。よって、前述の通り、２つの信号成分（１つのQMFサブバンドのパス・バンド内の１つ、及び隣接サブバンドのエイリアス・バンド内の１つ）が生じる。
Figure 2008519290
 It is something that uses that. Here, C is a complex constant. As a result, adjacent QMF bands thus have complex sinusoids (due to the response of the modulated linear phase QMF prototype filter) that have the same frequency and phase but different amplitudes. Thus, as described above, two signal components are generated (one in the pass band of one QMF subband and one in the alias band of the adjacent subband).

対応する対のサブバンド・サンプルを、重み付けされた和及び差に変換することは、よって、非常にわずかな差につながる。この変換の詳細を概説する前に指摘すべき点は、θ=0であるという前提が充足されない場合、QMFサンプルが好ましくは、   Converting the corresponding pair of subband samples into weighted sums and differences thus leads to very slight differences. Before summarizing the details of this transformation, it should be pointed out that if the assumption that θ = 0 is not satisfied, the QMF sample is preferably

Figure 2008519290
によって調整前プロセッサ５１１内で予め乗算すること（調節前処理）によって位相補償すべきであることである。
Figure 2008519290
 Therefore, phase compensation should be performed by pre-multiplication (pre-adjustment processing) in the pre-adjustment processor 511.

あるいは、調整前プロセッサ内のkπの更なる位相ジャンプをバタフライ構造により、符号反転によって扱うことも可能である。   Alternatively, further phase jumps of kπ in the pre-adjustment processor can be handled by sign inversion with a butterfly structure.

k=0,…,M−2の場合、和信号及び差信号は、   For k = 0, ..., M-2, the sum and difference signals are

Figure 2008519290
によって定義される。
Figure 2008519290
 Defined by

最初のQMFバンド及び最後のQMFバンドの場合、定義は、   For the first QMF band and the last QMF band, the definition is

Figure 2008519290
によって置き換えられる。
Figure 2008519290
 Replaced by

図１１は、対応する変換バタフライ構造を示す。前述のバタフライ構造は、MPEG-1レイヤIII(MP3)に用いられるものと同様である。しかし、重要な差は、mp3のいわゆるアンチエイリアス・バタフライを用いて、実数値フィルタ・バンクのパス・バンド内のエイリアシングを削減することである。実数変調フィルタ・バンクでは、サブバンド内の正の周波数及び負の（複素の）周波数間で区別することが可能でない。合成工程では、サブバンド内の一正弦波はよって一般に、出力内の２つの正弦波につながる。このうちの１つ（すなわち、エイリアスされた正弦波）は、正しい周波数からかなり離れたところにある。実数バンク・アンチエイリアス・バタフライは、第２のハイブリッド・バンク合成を２つの隣接実数QMFバンドに誘導することによって、エイリアスされた正弦波を抑制することを目的としている。本願手法は、複素QMFサブバンドに第２のハイブリッド・バンクからの複素正弦波が供給される点で前述の場合と基本的に異なる。これは、最終出力内の正確に位置特定された１つの正弦波しかもたらさず、MP3のエイリアスの問題は全く生じない。バタフライ構造５０５は単に、差信号dが割愛された場合に、合成された解析演算及び合成演算の振幅応答を補正することを目的にしている。   FIG. 11 shows the corresponding conversion butterfly structure. The butterfly structure described above is the same as that used for MPEG-1 Layer III (MP3). However, an important difference is to use the so-called anti-aliased butterfly of mp3 to reduce aliasing in the pass band of the real value filter bank. In a real modulation filter bank, it is not possible to distinguish between positive and negative (complex) frequencies in a subband. In the synthesis process, one sine wave in the subband thus generally leads to two sine waves in the output. One of these (ie the aliased sine wave) is far away from the correct frequency. Real bank anti-aliased butterfly aims to suppress aliased sine waves by inducing a second hybrid bank synthesis into two adjacent real QMF bands. The present technique is fundamentally different from the above case in that the complex QMF subband is supplied with a complex sine wave from the second hybrid bank. This results in only one precisely located sine wave in the final output and does not cause any MP3 aliasing problems. The butterfly structure 505 is simply intended to correct the combined analytic operation and the amplitude response of the combined operation when the difference signal d is omitted.

まず、変換係数がβk、γ=1及びαk,γ=0に設定された場合、信号対(s,d)は単に対(b,a)の複製になる。このことは選択的なやり方で行うことが可能である。（１０）及び（１１）の構造が、インプレース計算を行うことが可能であるようなものであるからである。このことは、ハイブリッド・フィルタ・バンク構造が、QMFバンドの部分集合にしか呼び出されない場合に重要性を有する。和演算及び差演算は全て、 First, when the transform coefficients are set to β k, γ = 1 and α k, γ = 0, the signal pair (s, d) is simply a duplicate of the pair (b, a). This can be done in a selective way. This is because the structures of (10) and (11) are such that in-place calculation can be performed. This is important when the hybrid filter bank structure is invoked only for a subset of QMF bands. All sum and difference operations

Figure 2008519290
である限り反転可能であり、
Figure 2008519290
 Can be reversed as long as

Figure 2008519290
の場合、変換は直交である。
Figure 2008519290
 In the case of, the transformation is orthogonal.

対応する合成工程は、（１０）及び（１１）に非常に類似しており、当業者に明らかであろう。このことは、調整前プロセッサ５１１による調整前処理の反転についてもあてはまる。本願手法は、βk,Q−1−r=βk,rであり、αk,Q−1−r=αk,rである選択の場合に信号dk,r(n)が非常に少なくなり、かつ、 The corresponding synthesis steps are very similar to (10) and (11) and will be apparent to those skilled in the art. This also applies to the inversion of pre-adjustment processing by the pre-adjustment processor 511. The method of this application is that β k, Q−1−r = β k, r and the signal d k, r (n) is very high in the case of α k, Q−1−r = α k, r. Less and

Figure 2008519290
であり、Kが正規化定数であることを教示している。
Figure 2008519290
 And teaches that K is a normalization constant.

サブバンドk毎の更なるフィルタ・バンクがクリティカル・サンプリングされ、完全に再構成されるという前提では、エイリアス・バンド部分サブバンド領域信号の近似は事実上、オーバサンプリングされた表現を、元の時間領域サンプルのMDCTに厳密に似た、クリティカル・サンプリングされた表現に変える。これによって、既知の知覚波形符号器と同様なやり方における複素サブバンド領域信号の効率的な符号化が可能になる。ストップ・バンド又はエイリアス・バンドに対応する変換係数を廃棄することの再構成エラーは、通常の変換長Q＝１６の場合、約３４ｄBである。   Assuming that an additional filter bank per subband k is critically sampled and fully reconstructed, the approximation of the alias band partial subband domain signal effectively replaces the oversampled representation with the original time. Change to a critically sampled representation that closely resembles the MDCT of the region sample. This allows for efficient encoding of complex subband domain signals in a manner similar to known perceptual waveform encoders. The reconstruction error of discarding the transform coefficients corresponding to the stop band or alias band is about 34 dB for the normal transform length Q = 16.

あるいは、ストップ・バンド又はエイリアス・バンドに対応する係数を、パス・バンドに対応する係数に更に符号化してより好適な再構成を得ることが可能である。これは、Qが非常に小さい（例えば、Q＜８）場合に、又はQMFバンクの性能が劣悪である場合に有利であり得る。   Alternatively, the coefficient corresponding to the stop band or alias band can be further encoded into the coefficient corresponding to the pass band to obtain a more suitable reconstruction. This may be advantageous when Q is very small (eg, Q <8) or when the performance of the QMF bank is poor.

図５の例では、（１０）及び（１１）の和・差バタフライ５０５を施して信号対（s,d）を得る。このうち、この場合、支配的な成分のみが維持される。次の工程では、例えば、スケール係数符号化及び量子化を用いた通常の波形符号化手法を、結果として生じる信号に施す。符号化係数はビット・ストリームに埋め込まれる。   In the example of FIG. 5, the signal pair (s, d) is obtained by applying the sum / difference butterfly 505 of (10) and (11). Of these, in this case, only the dominant component is maintained. In the next step, for example, a normal waveform encoding technique using scale coefficient encoding and quantization is applied to the resulting signal. The coding coefficients are embedded in the bit stream.

復号器は、逆の処理をたどる。まず、係数がビット・ストリームから逆多重化され、復号化される。次いで、符号器の逆バタフライ演算、並びにこれに続く合成フィルタリング及び調整後処理を施して複素サブバンド領域信号を得る。前述の信号は最後に、ＱＭＦ合成バンクによって時間領域に変換することが可能である。   The decoder follows the reverse process. First, the coefficients are demultiplexed from the bit stream and decoded. The encoder then performs an inverse butterfly operation followed by synthesis filtering and post-adjustment processing to obtain a complex subband domain signal. The aforementioned signal can finally be converted to the time domain by a QMF synthesis bank.

明確にするための上記説明は、種々の機能的装置及びプロセッサを参照して本発明の実施例を説明した。しかし、別々の機能的装置又はプロセッサ間の何れかの適切な機能分散を本発明を損なうことなく用いることができることは明らかであろう。例えば、別個のプロセッサ又はコントローラによって行うものとして示された機能を同じプロセッサ又はコントローラによって行うことができる。よって、特定の機能的装置への参照は、厳密な論理的又は物理的構造若しくは編成を示すのではなく単に、前述の機能を提供する適切な手段への参照としてみなすものとする。   The above description for clarity has described embodiments of the invention with reference to various functional devices and processors. However, it will be apparent that any suitable distribution of functionality between separate functional devices or processors can be used without detracting from the invention. For example, functions shown as being performed by separate processors or controllers can be performed by the same processor or controller. Thus, a reference to a particular functional device is not to indicate a strict logical or physical structure or organization, but is merely to be regarded as a reference to a suitable means for providing the aforementioned functions.

本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアや、これらの何れかの組み合わせをはじめとする何れかの適切な形態で実施することが可能である。任意的には、本発明は、1つ又は複数のデータ・プロセッサ上及び/若しくはディジタル信号プロセッサ上で実行するコンピュータ・ソフトウェアとして少なくとも部分的に実現することができる。本発明の実施例の構成要素及び構成部分は、何れかの適切な方法で物理的に、機能的に、及び論理的に実現することができる。実際に、機能は、単一の装置において、複数の装置において、又は、他の機能的装置の一部として実施することができる。そういうものとして、本発明は、単一装置において実施することができ、又は、別々の装置及びプロセッサに物理的及び機能的に分散させることができる。   The present invention can be implemented in any suitable form including hardware, software, firmware, or any combination thereof. Optionally, the present invention may be implemented at least in part as computer software running on one or more data processors and / or digital signal processors. The components and components of the embodiments of the invention may be physically, functionally and logically implemented in any suitable way. Indeed, the functions can be implemented in a single device, in multiple devices, or as part of other functional devices. As such, the present invention can be implemented in a single device or can be physically and functionally distributed across separate devices and processors.

本発明は、特定の実施例に関して説明したが、本明細書及び特許請求の範囲に記載の特定の形態に限定することを意図するものでない。むしろ、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ限定される。更に、特定の実施例に関して特徴を説明しているようにみえ得るが、前述の実施例の種々の特徴を本発明によって組み合わせることができることを当業者は認識するであろう。特許請求の範囲では、comprisingの語は、他の構成要素や工程が存在することを排除するものでない。   Although the invention has been described with reference to specific embodiments, it is not intended to be limited to the specific form set forth in the specification and claims. Rather, the scope of the present invention is limited only by the claims. Further, although it may appear that the features are described with respect to particular embodiments, those skilled in the art will recognize that the various features of the foregoing embodiments can be combined according to the present invention. In the claims, the word comprising does not exclude the presence of other elements or steps.

更に、個々に列挙されているが、複数の手段、構成要素又は方法工程は、例えば、単一の装置又はプロセッサによって実現することができる。更に、個々の特徴は、別々の請求項に備え得るが、場合によっては、効果的に組み合わせてもよく、別々の請求項に備えていることは、特徴の組み合わせが実現可能でないこと及び/又は効果的でないことを示唆するものでない。更に、一クレーム・カテゴリーに特徴を備えていることは、このカテゴリーに限定することを示唆するものでなく、むしろ、他のクレーム・カテゴリーに特徴が適宜、同様に適用可能であることを示す。更に、クレーム内の構成の順序は、構成を実施しなければならない何れかの特定の順序を示唆するものでなく、特に、方法クレームにおける個々の工程の順序は、この順序で工程を行わなければならないことを示唆するものでない。むしろ、工程は、何れかの適切な順序で行うことができる。更に、単数形の記載は、複数形を排除するものでない。よって、「a」、「an」、「first」、「second」等への参照は、複数形を排除するものでない。単に明瞭化する例として記載した、特許請求の範囲における参照符号は、特許請求の範囲を如何なる方法によって限定されるものとも解されないものとする。   Furthermore, although individually listed, a plurality of means, components or method steps may be implemented by, for example, a single apparatus or processor. Further, although individual features may be provided in separate claims, in some cases they may be combined effectively, so that separate claims provide that a combination of features is not feasible and / or It does not suggest that it is not effective. Furthermore, having a feature in one claim category does not suggest limiting to this category, but rather indicates that the feature is applicable as appropriate to other claim categories. Further, the order of composition in the claims does not imply any particular order in which the composition must be performed, and in particular, the order of the individual steps in a method claim must be performed in this order. It does not suggest that it should not be. Rather, the steps can be performed in any suitable order. Further, the singular forms do not exclude the plural. Thus, references to “a”, “an”, “first”, “second”, etc. do not exclude the plural. Reference signs in the claims provided merely as a clarifying example shall not be construed as limiting the claims in any way.

本発明の特定の実施例による、オーディオ信号の通信のための送信システム１００を示す図である。1 shows a transmission system 100 for communication of audio signals according to a specific embodiment of the invention. 本発明の特定の実施例による符号器を示す図である。FIG. 3 shows an encoder according to a particular embodiment of the invention. 本発明の特定の実施例による符号器の特定のエレメントの例を示す図である。FIG. 3 shows an example of a particular element of an encoder according to a particular embodiment of the invention. 本発明の特定の実施例による復号器を示す図である。FIG. 3 shows a decoder according to a particular embodiment of the invention. 本発明の特定の実施例による符号器を示す図である。FIG. 3 shows an encoder according to a particular embodiment of the invention. 解析及び合成のフィルタ・バンクの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the filter bank of an analysis and a synthesis | combination. QMFフィルタ・バンクのスペクトルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the spectrum of a QMF filter bank. ダウンサンプリングされたQMFサブバンド・フィルタ・スペクトルの例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a downsampled QMF subband filter spectrum. QMFサブバンドのスペクトルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the spectrum of a QMF subband. サブバンド・フィルタ・バンクのスペクトルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the spectrum of a subband filter bank. バタフライ変換構造の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a butterfly transformation structure.

Claims (28)

波形復号化によって時間領域オーディオ信号を生成する復号器であって、
符号化データ・ストリームを受信する手段と、
前記符号化データ・ストリームのデータ値を復号化することによって第１のサブバンド信号を生成する手段であって、前記第１のサブバンド信号が、前記時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域信号表現に対応する手段と、
サブバンド処理によって第２のサブバンド信号を前記第１のサブバンド信号から生成する変換手段であって、前記第２のサブバンド信号が、前記時間領域オーディオ信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する変換手段と、
前記時間領域オーディオ信号を前記第２のサブバンド信号から生成する合成フィルタ・バンクとを備える復号器。 A decoder for generating a time domain audio signal by waveform decoding,
Means for receiving an encoded data stream;
Means for generating a first subband signal by decoding data values of the encoded data stream, wherein the first subband signal is a complex sub-sampled critically sampled of the time domain audio signal. Means corresponding to the band domain signal representation;
Transform means for generating a second subband signal from the first subband signal by subband processing, wherein the second subband signal is a non-critical sampled complex subband of the time domain audio signal Conversion means corresponding to the region representation;
A decoder comprising a synthesis filter bank for generating the time domain audio signal from the second subband signal. 請求項１記載の復号器であって、前記第１のサブバンド信号の各サブバンドは複数の部分サブバンドを備えており、前記変換手段は、前記第２のサブバンド信号のサブバンドを前記第１のサブバンド信号の部分サブバンドから生成する第２の合成フィルタ・バンクを備えている復号器。   The decoder according to claim 1, wherein each subband of the first subband signal includes a plurality of partial subbands, and the converting means converts the subband of the second subband signal to the subband. A decoder comprising a second synthesis filter bank generated from partial subbands of the first subband signal. 請求項２記載の復号器であって、前記第２のサブバンド信号の各サブバンドは、エイリアス・バンド及び非エイリアス・バンドを備えており、前記変換手段は、前記第１のサブバンド信号の部分サブバンドを前記第２のサブバンド信号の第１のサブバンド・バンドのエイリアス部分サブバンド、及び前記第２のサブバンド信号の第２のサブバンドの非エイリアス・サブバンドに分離し、前記エイリアス・サブバンド及び前記非エイリアス・サブバンドは、時間領域信号において対応する周波数区間を有する復号器。   3. The decoder according to claim 2, wherein each subband of the second subband signal includes an alias band and a non-alias band, and the converting means includes the first subband signal. Separating a partial subband into an aliased partial subband of a first subband band of the second subband signal and a non-aliased subband of a second subband of the second subband signal; The alias subband and the non-alias subband have a corresponding frequency interval in a time domain signal. 分離手段がバタフライ構造を有する請求項３記載の復号器。   4. A decoder according to claim 3, wherein the separating means has a butterfly structure. 時間領域オーディオ信号を符号化する符号器であって、
前記時間領域オーディオ信号を受信する手段と、
第１のサブバンド信号を前記時間領域オーディオ信号から生成する第１のフィルタ・バンクであって、前記第１のサブバンド信号が、時間領域信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する第１のフィルタ・バンクと、
第２のサブバンド信号を前記第１のサブバンド信号からサブバンド処理によって生成する変換手段であって、前記第２のサブバンド信号が、前記時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する変換手段と、
前記第２のサブバンド信号のデータ値を符号化することによって波形符号化データ・ストリームを生成する手段とを備える符号器。 An encoder for encoding a time domain audio signal,
Means for receiving the time domain audio signal;
A first filter bank for generating a first subband signal from the time domain audio signal, wherein the first subband signal corresponds to a complex subband domain representation obtained by non-critically sampling the time domain signal A first filter bank to
Transform means for generating a second subband signal from the first subband signal by subband processing, wherein the second subband signal is a complex subband region obtained by critical sampling the time domain audio signal. Conversion means corresponding to the expression;
Means for generating a waveform encoded data stream by encoding data values of the second subband signal. 請求項５記載の符号器であって、前記第１のサブバンド信号を用いて前記時間領域オーディオ信号をパラメトリック符号化する手段を更に備える符号器。   6. The encoder of claim 5, further comprising means for parametrically encoding the time domain audio signal using the first subband signal. 請求項５記載の符号器であって、前記変換手段は、前記第１のサブバンド信号のサブバンド毎に複数の部分サブバンドを生成する第２のフィルタ・バンクを備える符号器。   6. The encoder according to claim 5, wherein the converting means includes a second filter bank that generates a plurality of partial subbands for each subband of the first subband signal. 前記第２のフィルタ・バンクが奇数でスタックされる請求項７記載の符号器。   8. The encoder of claim 7, wherein the second filter bank is stacked with an odd number. 請求項７記載の符号器であって、各サブバンドは、前記サブバンドのエイリアス・バンドに対応する特定のエイリアス部分サブバンドと、前記サブバンドの非エイリアス・バンドに対応する特定の非エイリアス部分サブバンドとを備えており、前記変換手段は、第１のサブバンド・バンドのエイリアス部分サブバンドを第２のサブバンドの非エイリアス部分サブバンドと合成する合成手段を備えており、前記エイリアス部分サブバンド及び前記非エイリアス部分サブバンドは、前記時間領域信号において対応する周波数区間を有する符号器。   8. The encoder of claim 7, wherein each subband includes a specific alias subband corresponding to an alias band of the subband and a specific nonaliased portion corresponding to a non-alias band of the subband. And the converting means comprises combining means for combining the aliased subband of the first subband band with the non-aliased partial subband of the second subband, and the alias part. The subband and the non-aliased partial subband are encoders having corresponding frequency intervals in the time domain signal. 請求項９記載の符号器であって、前記合成手段は、前記エイリアス・バンド内のエネルギを削減するよう構成される符号器。   The encoder of claim 9, wherein the combining means is configured to reduce energy in the alias band. 請求項９記載の符号器であって、前記合成手段は、前記第１のサブバンド内の第１のエイリアス部分サブバンド及び前記第２のサブバンド内の第１の非エイリアス部分サブバンドの非エイリアス和信号を生成する手段を備える符号器。   10. The encoder of claim 9, wherein the combining means includes non-aliasing of a first alias partial subband in the first subband and a first non-alias partial subband in the second subband. An encoder comprising means for generating an aliased sum signal. 請求項１１記載の符号器であって、前記合成手段は、前記非エイリアス和信号を生成するバタフライ構造を備える符号器。   12. The encoder according to claim 11, wherein the synthesizing means includes a butterfly structure for generating the non-aliased sum signal. 請求項１２記載の符号器であって、前記バタフライ構造の少なくとも１つの係数は、前記第１のフィルタ・バンクのフィルタの周波数応答によって変わってくる符号器。   The encoder according to claim 12, wherein at least one coefficient of the butterfly structure depends on a frequency response of a filter of the first filter bank. 請求項９記載の符号器であって、前記符号化データ・ストリーム内の前記エイリアス・バンドのデータ値を備えないよう前記変換手段が構成される符号器。   10. An encoder according to claim 9, wherein the transforming means is configured not to comprise the alias band data values in the encoded data stream. 請求項５記載の符号器であって、前記第２の信号への変換に先行して前記第１のサブバンド信号に対して非エイリアス信号処理を行う手段を更に備える符号器。   6. The encoder of claim 5, further comprising means for performing non-aliased signal processing on the first subband signal prior to conversion to the second signal. 請求項５記載の符号器であって、前記第２の信号への変換に先行して前記第１のサブバンド信号を位相補償する手段を更に備える符号器。   6. The encoder of claim 5 further comprising means for phase compensating the first subband signal prior to conversion to the second signal. 請求項５記載の符号器であって、前記第１のフィルタ・バンクがQMFフィルタ・バンクである符号器。   6. The encoder of claim 5, wherein the first filter bank is a QMF filter bank. 波形復号化によって時間領域オーディオ信号を生成する方法であって、
符号化データ・ストリームを受信する工程と、
前記符号化データ・ストリームのデータ値を復号化することによって第１のサブバンド信号を生成する工程であって、前記第１のサブバンド信号が、前記時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域信号表現に対応する工程と、
サブバンド処理によって第２のサブバンド信号を前記第１のサブバンド信号から生成する工程であって、前記第２のサブバンド信号が、前記時間領域オーディオ信号を非クリティカル・サンプルした複素サブバンド領域表現に対応する工程と、
合成フィルタ・バンクが前記時間領域オーディオ信号を前記第２のサブバンド信号から生成する工程とを備える方法。 A method for generating a time domain audio signal by waveform decoding, comprising:
Receiving an encoded data stream; and
Generating a first subband signal by decoding data values of the encoded data stream, wherein the first subband signal is a complex sub-sampled critically sampled of the time domain audio signal; A process corresponding to the band domain signal representation;
Generating a second subband signal from the first subband signal by subband processing, wherein the second subband signal is a non-critical sample of the time domain audio signal; A process corresponding to the expression;
Generating a time domain audio signal from the second subband signal. 時間領域オーディオ信号を符号化する方法であって、
前記時間領域オーディオ信号を受信する工程と、
第１のフィルタ・バンクが第１のサブバンド信号を前記時間領域オーディオ信号から生成する工程であって、前記第１のサブバンド信号が、時間領域信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する工程と、
第２のサブバンド信号を前記第１のサブバンド信号からサブバンド処理によって生成する工程であって、前記第２のサブバンド信号が、前記時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する工程と、
前記第２のサブバンド信号のデータ値を符号化することによって波形符号化データ・ストリームを生成する手段とを備える方法。 A method of encoding a time domain audio signal, comprising:
Receiving the time domain audio signal;
A first filter bank generating a first subband signal from the time domain audio signal, wherein the first subband signal is a non-critically sampled time domain signal; A process corresponding to
Generating a second subband signal from the first subband signal by subband processing, wherein the second subband signal is a critical subsample of the time domain audio signal; A process corresponding to
Means for generating a waveform encoded data stream by encoding data values of the second subband signal. オーディオ信号を受信する受信器であって、
符号化データ・ストリームを受信する手段と、
前記符号化データ・ストリームのデータ値を復号化することによって第１のサブバンド信号を生成する手段であって、前記第１のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域信号表現に対応する手段と、
サブバンド処理によって第２のサブバンド信号を前記第１のサブバンド信号から生成する変換手段であって、前記第２のサブバンド信号が、前記時間領域オーディオ信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する変換手段と、
時間領域オーディオ信号を前記第２のサブバンド信号から生成する合成フィルタ・バンクとを備える受信器。 A receiver for receiving an audio signal,
Means for receiving an encoded data stream;
Means for generating a first subband signal by decoding data values of the encoded data stream, wherein the first subband signal is a critical subsample of a time domain audio signal; Means corresponding to the region signal representation;
Transform means for generating a second subband signal from the first subband signal by subband processing, wherein the second subband signal is a non-critical sampled complex subband of the time domain audio signal Conversion means corresponding to the region representation;
And a synthesis filter bank for generating a time-domain audio signal from the second subband signal. 符号化オーディオ信号を送信する送信器であって、
時間領域オーディオ信号を受信する手段と、
第１のサブバンド信号を前記時間領域オーディオ信号から生成する第１のフィルタ・バンクであって、前記第１のサブバンド信号が、時間領域信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する第１のフィルタ・バンクと、
第２のサブバンド信号を前記第１のサブバンド信号からサブバンド処理によって生成する変換手段であって、前記第２のサブバンド信号が、前記時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する変換手段と、
前記第２のサブバンド信号のデータ値を符号化することによって波形符号化データ・ストリームを生成する手段と、前記波形符号化データ・ストリームを送信する手段とを備える送信器。 A transmitter for transmitting an encoded audio signal, the transmitter comprising:
Means for receiving a time domain audio signal;
A first filter bank for generating a first subband signal from the time domain audio signal, wherein the first subband signal corresponds to a complex subband domain representation obtained by non-critically sampling the time domain signal A first filter bank to
Transform means for generating a second subband signal from the first subband signal by subband processing, wherein the second subband signal is a complex subband region obtained by critical sampling the time domain audio signal. Conversion means corresponding to the expression;
A transmitter comprising means for generating a waveform encoded data stream by encoding data values of the second subband signal, and means for transmitting the waveform encoded data stream. 時間領域オーディオ信号を送信する送信システムであって、
送信器であって、
前記時間領域オーディオ信号を受信する手段と、
第１のサブバンド信号を前記時間領域オーディオ信号から生成する第１のフィルタ・バンクであって、前記第１のサブバンド信号が、時間領域信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する第１のフィルタ・バンクと、
第２のサブバンド信号を前記第１のサブバンド信号からサブバンド処理によって生成する変換手段であって、前記第２のサブバンド信号が、前記時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する変換手段と、
前記第２のサブバンド信号のデータ値を符号化することによって波形符号化データ・ストリームを生成する手段と、
前記波形符号化データ・ストリームを送信する手段とを備える送信器と、
受信器であって、
前記波形符号化データ・ストリームを受信する手段と、
前記符号化データ・ストリームのデータ値を復号化することによって第３のサブバンド信号を生成する手段であって、前記第３のサブバンド信号が、前記時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域信号に対応する手段と、
第４のサブバンド信号を前記第３のサブバンド信号からサブバンド処理によって生成する変換手段であって、前記第４のサブバンド信号が、前記時間領域オーディオ信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する変換手段と、
時間領域オーディオ信号を前記第４のサブバンド信号から生成する合成フィルタ・バンクとを備える受信器とを備える送信システム。 A transmission system for transmitting time domain audio signals,
A transmitter,
Means for receiving the time domain audio signal;
A first filter bank for generating a first subband signal from the time domain audio signal, wherein the first subband signal corresponds to a complex subband domain representation obtained by non-critically sampling the time domain signal A first filter bank to
Transform means for generating a second subband signal from the first subband signal by subband processing, wherein the second subband signal is a complex subband region obtained by critical sampling the time domain audio signal. Conversion means corresponding to the expression;
Means for generating a waveform encoded data stream by encoding data values of the second subband signal;
Means for transmitting said waveform encoded data stream; and
A receiver,
Means for receiving the waveform encoded data stream;
Means for generating a third subband signal by decoding data values of the encoded data stream, wherein the third subband signal is a complex sub-sample that is critically sampled from the time domain audio signal; Means corresponding to the band-domain signal;
Transform means for generating a fourth subband signal from the third subband signal by subband processing, wherein the fourth subband signal is a complex subband obtained by non-critically sampling the time domain audio signal. Conversion means corresponding to the region representation;
And a receiver comprising a synthesis filter bank for generating a time-domain audio signal from the fourth subband signal. オーディオ信号を受信する方法であって、
符号化データ・ストリームを受信する工程と、
前記符号化データ・ストリームのデータ値を復号化することによって第１のサブバンド信号を生成する工程であって、前記第１のサブバンド信号が、時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域信号表現に対応する工程と、
第２のサブバンド信号を前記第１のサブバンド信号からサブバンド信号によって生成する工程であって、前記第２のサブバンド信号が、前記時間領域オーディオ信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する工程と、
合成フィルタ・バンクが時間領域オーディオ信号を前記第２のサブバンド信号から生成する工程とを備える方法。 A method for receiving an audio signal, comprising:
Receiving an encoded data stream; and
Generating a first subband signal by decoding data values of the encoded data stream, wherein the first subband signal is a critical subsample of a time domain audio signal; A process corresponding to the region signal representation;
Generating a second sub-band signal from the first sub-band signal by a sub-band signal, wherein the second sub-band signal is a non-critical sampling of the time-domain audio signal; A process corresponding to the expression;
Generating a time domain audio signal from the second subband signal. 符号化オーディオ信号を送信する方法であって、
時間領域オーディオ信号を受信する工程と、
第１のフィルタ・バンクが、第１のサブバンド信号を前記時間領域オーディオ信号から生成する工程であって、前記第１のサブバンド信号が、前記時間領域信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する工程と、
第２のサブバンド信号を前記第１のサブバンド信号からサブバンド処理によって生成する工程であって、前記第２のサブバンド信号が、前記時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する工程と、
前記第２のサブバンド信号のデータ値を符号化することによって波形符号化データ・ストリームを生成する工程と、前記波形符号化データ・ストリームを送信する工程とを備える方法。 A method for transmitting an encoded audio signal, comprising:
Receiving a time domain audio signal;
A first filter bank generating a first subband signal from the time domain audio signal, wherein the first subband signal is a non-critically sampled complex subband of the time domain signal; A process corresponding to the region representation;
Generating a second subband signal from the first subband signal by subband processing, wherein the second subband signal is a critical subsample of the time domain audio signal; A process corresponding to
A method comprising: generating a waveform encoded data stream by encoding data values of the second subband signal; and transmitting the waveform encoded data stream. 時間領域オーディオ信号を送信し、受信する方法であって、
送信器が、
前記時間領域オーディオ信号を受信する工程と、
第１のフィルタ・バンクが第１のサブバンド信号を前記時間領域オーディオ信号から生成する工程であって、前記第１のサブバンド信号が、時間領域信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する工程と、
第２のサブバンド信号を前記第１のサブバンド信号からサブバンド処理によって生成する工程であって、前記第２のサブバンド信号が、前記時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する工程と、
前記第２のサブバンド信号のデータ値を符号化することによって波形符号化データ・ストリームを生成する工程と、
前記波形符号化データ・ストリームを送信する工程と、
受信器が、
前記波形符号化データ・ストリームを受信する工程と、
前記符号化データ・ストリームのデータ値を復号化することによって第３のサブバンド信号を生成する工程であって、前記第３のサブバンド信号が、前記時間領域オーディオ信号をクリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域信号表現に対応する工程と、
第４のサブバンド信号を前記第３のサブバンド信号からサブバンド処理によって生成する工程であって、前記第４のサブバンド信号が、前記時間領域オーディオ信号を非クリティカル・サンプリングした複素サブバンド領域表現に対応する工程と、
合成フィルタ・バンクが時間領域オーディオ信号を前記第４のサブバンド信号から生成する工程とを備える方法。 A method for transmitting and receiving time domain audio signals, comprising:
The transmitter is
Receiving the time domain audio signal;
A first filter bank generating a first subband signal from the time domain audio signal, wherein the first subband signal is a non-critically sampled time domain signal; A process corresponding to
Generating a second subband signal from the first subband signal by subband processing, wherein the second subband signal is a critical subsample of the time domain audio signal; A process corresponding to
Generating a waveform encoded data stream by encoding data values of the second subband signal;
Transmitting the waveform encoded data stream;
The receiver
Receiving the waveform encoded data stream;
Generating a third subband signal by decoding data values of the encoded data stream, wherein the third subband signal is a complex sub-sample obtained by critically sampling the time domain audio signal; A process corresponding to the band domain signal representation;
Generating a fourth subband signal from the third subband signal by subband processing, wherein the fourth subband signal is a non-critically sampled time domain audio signal; A process corresponding to the expression;
Generating a time domain audio signal from the fourth subband signal. 請求項１８、１９、２３、２４又は２５の何れかに記載の方法を実行するコンピュータ・プログラム。   A computer program for executing the method according to any of claims 18, 19, 23, 24 or 25. 請求項１記載の復号器を備えたオーディオ再生装置。   An audio reproducing apparatus comprising the decoder according to claim 1. 請求項5記載の符号器を備えたオーディオ記録装置。   6. An audio recording device comprising the encoder according to claim 5.
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